22.14.21: Mlango wa 21

Last updated
Save as PDF

Page ID: 188267

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

(a) sodium-24; (b) alumini-29; (c) krypton-73; (d) iridium-194

(a) $_{14}^{34} na;$ (b) $_{15}^{36} P;$ (c) $_{25}^{57} Mn;$ (d) $_{56}^{121} Ba$

(a) $_{25}^{45} {Mn}^{+1};$ (b) $_{45}^{69} {Rh}^{+2};$ (c) $_{53}^{142} I^{-1};$ (d) $_{97}^{243} Bk$

Athari za nyuklia kwa kawaida hubadilisha aina moja ya kiini kuwa nyingine; mabadiliko ya kemikali hupanga upya atomi. Athari za nyuklia huhusisha nguvu kubwa zaidi kuliko athari za kemikali na zina mabadiliko ya molekuli yanayoweza kupimwa

(a), (b), (c), (d), na (e)

11.

(a) Nucleoni ni chembe yoyote iliyomo katika kiini cha atomu, hivyo inaweza kutaja protoni na nyutroni. (b) Chembe α ni bidhaa moja ya mionzi asilia na ni kiini cha atomi ya heliamu. (c) Chembe β ni bidhaa ya mionzi asilia na ni elektroni yenye kasi. (d) Positroni ni chembe yenye masi sawa na elektroni lakini yenye chaji chanya. (e) Mionzi ya Gamma hutunga mionzi ya umeme ya nishati ya juu na wavelength fupi. (f) Nuclide ni neno linalotumika wakati wa kutaja aina moja ya kiini. (g) Nambari ya wingi ni jumla ya idadi ya protoni na idadi ya nyutroni katika elementi. (h) Nambari atomia ni idadi ya protoni katika kiini cha elementi.

13.

(a) $_{13}^{27} Al +_{2}^{4} Yeye ⟶_{15}^{30} P +_{0}^{1} n;$ (b) $_{94}^{239} Pu +_{2}^{4} Yeye ⟶_{96}^{242} Cm +_{0}^{1} n;$ (c) $_{7}^{14} N +_{2}^{4} Yeye ⟶_{8}^{17} O +_{1}^{1} H;$ (d) $_{92}^{235} U ⟶_{37}^{96} Rb +_{55}^{135} Cs + 4_{0}^{1} n$

15.

(a) $_{7}^{14} N +_{2}^{4} Yeye ⟶_{8}^{17} O +_{1}^{1} H;$ (b) $_{7}^{14} C +_{0}^{1} n ⟶_{6}^{14} C +_{1}^{1} H;$ (c) $_{90}^{232} Th +_{0}^{1} n ⟶_{90}^{233} Th;$ (d) $_{92}^{238} U +_{1}^{2} H ⟶_{92}^{239} U +_{1}^{1} H$

17.

(a) 148.8 MeV kwa atomi; (b) 7.808 mEV/nucleon

19.

α (viini vya heliamu), β (elektroni), β ⁺ (positroni), na η (neutroni) zinaweza kutolewa kutoka elementi ya mionzi, yote ambayo ni chembe; γ mionzi pia inaweza kutolewa.

21.

(a) uongofu wa neutroni kuwa protoni: $_{0}^{1} n ⟶_{1}^{1} p +_{+1}^{0} e;$ (b) uongofu wa protoni kwa neutroni; positroni ina masi sawa na elektroni na ukubwa sawa wa chaji chanya kama elektroni ina chaji hasi; wakati uwiano wa n:p wa kiini ni mdogo mno, protoni hubadilishwa kuwa neutroni na chafu ya positroni: $_{1}^{1} p ⟶_{0}^{1} n +_{+1}^{0} e;$ (c) Katika kiini cha tajiri cha protoni, elektroni ya atomiki ya ndani inaweza kufyonzwa. Kwa fomu rahisi, hii inabadilisha proton kuwa neutron: $_{1}^{1} p +_{-1}^{0} e ⟶_{0}^{1} p$

23.

Electroni iliyovutwa ndani ya kiini ilikuwa inawezekana kupatikana katika orbital ya 1 s. Kama elektroni inapoanguka kutoka ngazi ya juu ya nishati ili kuibadilisha, tofauti katika nishati ya elektroni inayobadilishwa katika viwango vyake viwili vya nishati hutolewa kama eksirei.

25.

Manganese-51 ni uwezekano mkubwa wa kuoza na chafu ya positron. Uwiano wa np: kwa Cr-53 ni $\frac{29}{24}$ = 1.21; kwa Mn-51, ni $\frac{26}{25}$ = 1.04; kwa Fe-59, ni $\frac{33}{26}$ = 1.27. Uozo wa Positron hutokea wakati uwiano wa np ni mdogo. Mn-51 ina uwiano wa chini kabisa wa n:p na kwa hiyo inawezekana kuoza kwa chafu cha positron. Mbali na hilo, $_{24}^{53} Cr$ ni isotope imara, na $_{26}^{59} Fe$ kuoza na chafu beta.

27.

(a) β kuoza; (b) kuoza α; (c) chafu ya positron; (d) β kuoza; (e) kuoza α

29.

$_{92}^{238} U ⟶_{90}^{234} Th +_{2}^{4} Yeye;$ $_{90}^{234} Th ⟶_{91}^{234} Pa +_{-1}^{0} e;$ $_{91}^{234} Pa ⟶_{92}^{234} U +_{-1}^{0} e;$ $_{92}^{234} U ⟶_{90}^{230} Th +_{2}^{4} Yeye$ $_{90}^{230} Th ⟶_{88}^{226} Ra +_{2}^{4} Yeye$ $_{88}^{226} Ra ⟶_{86}^{222} Rn +_{2}^{4} Yeye;$ $_{86}^{222} Rn ⟶_{84}^{218} Po +_{2}^{4} Yeye$

31.

Nusu ya maisha ni wakati unaotakiwa kwa nusu atomi katika sampuli ya kuoza. Mfano (majibu yanaweza kutofautiana): Kwa C-14, nusu ya maisha ni miaka 5770. Sampuli ya 10-g ya C-14 ingekuwa na 5 g ya C-14 baada ya miaka 5770; sampuli ya 0.20-g ya C-14 ingekuwa na 0.10 g baada ya miaka 5770.

33.

${(\frac{1}{2})}^{0.04} = 0.973$ au 97.3%

35.

2 $\times$ 10 ^{- 3} y

37.

0.12 h ^—1

39.

(a) miaka bilioni 3.8; (b) Mwamba utakuwa mdogo kuliko umri uliohesabiwa kwa sehemu (a). Kama Sr awali alikuwa katika mwamba, kiasi zinazozalishwa na kuoza mionzi ingekuwa sawa kiasi cha sasa bala kiasi awali. Kama kiasi hiki kingekuwa chache kuliko kiasi kinachotumiwa kuhesabu umri wa mwamba na umri ni sawia na kiasi cha Sr, mwamba ungekuwa mdogo.

41.

c = 0; Hii inaonyesha kwamba hakuna Pu-239 inayoweza kubaki tangu kuundwa kwa dunia. Kwa hiyo, plutonium sasa sasa haikuweza kuundwa na uranium.

43.

17.5 MeV

45.

(a) $_{83}^{212} Bi ⟶_{84}^{212} Po +_{-1}^{0} e;$ (b) $_{5}^{8} B ⟶_{4}^{8} B e +_{-1}^{0} e;$ (c) $_{92}^{238} U +_{0}^{1} n ⟶_{93}^{239} Hapana +_{-1}^{0} N p,$ $_{93}^{239} Hapana ⟶_{94}^{239} Pu +_{-1}^{0} e;$ (d) $_{38}^{90} Sr ⟶_{39}^{90} Y +_{-1}^{0} e$

47.

(a) $_{95}^{241} Am +_{2}^{4} Yeye ⟶_{97}^{244} Bk +_{0}^{1} n;$ (b) $_{94}^{239} Pu + 15_{0}^{1} n ⟶_{100}^{254} Fm + 6_{-1}^{0} e;$ (c) $_{98}^{250} cf +_{5}^{11} B ⟶_{103}^{257} Lr + 4_{0}^{1} n;$ (d) $_{98}^{249} cf +_{7}^{15} N ⟶_{105}^{260} Db + 4_{0}^{1} n$

49.

Nuclei mbili zinapaswa kupigana kwa fusion kutokea. Joto la juu linatakiwa kutoa nuclei nishati ya kutosha ya kinetic ili kuondokana na kupinduliwa kwa nguvu sana kutokana na mashtaka yao mazuri.

51.

Reactor nyuklia ina yafuatayo:

Mafuta ya nyuklia. Isotopu ya fissionable lazima iwepo kwa kiasi kikubwa cha kutosha ili kuendeleza mmenyuko wa mnyororo uliodhibitiwa. Isotopu ya mionzi inapatikana katika zilizopo zinazoitwa fimbo za mafuta.
msimamizi. Msimamizi hupunguza nyutroni zinazozalishwa na athari za nyuklia ili ziweze kufyonzwa na fueli na kusababisha athari za nyuklia za ziada.
Baridi. Baridi hubeba joto kutokana na mmenyuko wa fission kwa boiler ya nje na turbine ambapo inabadilishwa kuwa umeme.
mfumo wa kudhibiti. Mfumo wa kudhibiti una viboko vya kudhibiti vilivyowekwa kati ya viboko vya fueli ili kunyonya nyutroni na hutumika kurekebisha idadi ya nyutroni na kuweka kiwango cha mmenyuko wa mnyororo kwenye ngazi salama.
ngao na mfumo containment. Kazi ya sehemu hii ni kulinda wafanyakazi kutokana na mionzi zinazozalishwa na athari za nyuklia na kuhimili shinikizo kubwa kutokana na athari za joto la juu.

53.

Fission ya uranium inazalisha joto, ambayo hutolewa kwa jenereta ya mvuke ya nje (boiler). Mvuke unaosababisha hugeuka turbine inayowezesha jenereta ya umeme.

55.

Utangulizi wa aidha mionzi Ag ⁺ au mionzi Cl ^— katika ufumbuzi zenye majibu alisema, na wakati baadae kutolewa kwa equilibration, kuzalisha precipitate mionzi ambayo awali ilikuwa bila ya mionzi.

57.

(a) $_{53}^{133} I ⟶_{54}^{133} Xe +_{-1}^{0} e;$ (b) siku 37.6

59.

Chembe za alpha zinaweza kusimamishwa na shielding nyembamba sana lakini zina uwezo mkubwa wa ionizing kuliko chembe za beta, eksirei, na γ-rays. Wakati wa kuvuta pumzi, hakuna ngozi ya kinga inayofunika seli za mapafu, na kuifanya iwezekanavyo kuharibu DNA katika seli hizo na kusababisha kansa.

61.

(a) 7.64 $\times$ 10 ^{- 9} Bq; (b) 2.06 $\times$ ^10-2 Ci