31.E: Radioactivity na Fizikia ya nyuklia (Mazoezi)

Last updated
Save as PDF

Page ID: 183634

$ \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}}$

Maswali ya dhana

31.1: Mionzi ya nyuklia

1. Tuseme aina ya$\displaystyle 5.0 MeVα$ ray inajulikana kuwa 2.0 mm katika nyenzo fulani. Je, hii inamaanisha kwamba kila ray$\displaystyle 5.0 MeVα$ inayopiga nyenzo hii husafiri 2.0 mm, au je, upeo una thamani ya wastani na mabadiliko ya takwimu katika umbali uliosafiri? Eleza.

2. Ni tofauti gani kati ya$\displaystyle γ$ mionzi na mionzi ya tabia ya x? Je, ama lazima juhudi zaidi kuliko nyingine? Ambayo inaweza kuwa nguvu zaidi?

3. Mionzi ya ionizing inakabiliana na suala kwa kueneza kutoka kwa elektroni na nuclei katika dutu hii. Kulingana na sheria ya uhifadhi wa kasi na nishati, kueleza kwa nini elektroni huwa na kunyonya nishati zaidi kuliko viini katika mwingiliano huu.

4. Ni sifa gani za mionzi zinaonyesha kuwa asili ya nyuklia na sio atomiki?

5. Nini chanzo cha nishati iliyotolewa katika kuoza kwa mionzi? Tambua sheria ya awali ya uhifadhi, na ueleze jinsi ilivyorekebishwa ili kuzingatia taratibu hizo.

6. Fikiria Kielelezo. Kama uwanja umeme ni kubadilishwa kwa shamba magnetic na malipo chanya badala ya pole kaskazini na malipo hasi badala ya pole kusini, ambayo maelekezo itakuwa$\displaystyle α, β$, na$\displaystyle γ$ mionzi bend?

7. Eleza jinsi$\displaystyle α$ chembe inaweza kuwa na upeo mkubwa katika hewa kuliko$\displaystyle β$ chembe yenye nishati sawa katika risasi.

8. Panga zifuatazo kulingana na uwezo wao wa kutenda kama ngao za mionzi, na mwisho wa kwanza na mbaya zaidi. Eleza kuagiza kwako kwa jinsi mionzi inapoteza nishati yake katika suala.

(a) Nyenzo imara na wiani mdogo linajumuisha atomi za chini.

(b) Gesi yenye atomi za juu-molekuli.

(d) Mango yenye wiani wa juu linajumuisha atomi za juu-molekuli.

9. Mara nyingi, wakati watu wanapaswa kufanya kazi karibu na vifaa vya mionzi, tunawaona wamevaa vifuniko nyeupe (kawaida nyenzo za plastiki). Ni aina gani za mionzi (ikiwa ipo) unafikiri suti hizi zinalinda mfanyakazi kutoka, na jinsi gani?

31.2: Kugundua mionzi na Detectors

10. Je, inawezekana kwa mwanga uliotolewa na scintillator kuwa chini sana katika mzunguko wa kutumika katika tube photomultiplier? Eleza.

31.3: Substructure ya Kiini

11. Vikosi vya nyuklia dhaifu na vikali ni msingi kwa muundo wa suala. Kwa nini hatuna uzoefu wao moja kwa moja?

12. Kufafanua na kufanya tofauti wazi kati ya maneno neutron, nucleon, kiini, nuclide, na neutrino.

13. Isotopu ni nini? Kwa nini isotopi tofauti za elementi moja zina kemia zinazofanana?

31.4: Uharibifu wa nyuklia na Sheria za Uhifadhi

14. Star Trek mashabiki mara nyingi kusikia neno “antimatter gari.” Eleza jinsi gani unaweza kutumia shamba magnetic kwa mtego antimater, kama vile zinazozalishwa na kuoza nyuklia, na baadaye kuchanganya na jambo kuzalisha nishati. Kuwa maalum kuhusu aina ya antimatter, haja ya kuhifadhi utupu, na sehemu ya suala kubadilishwa kuwa nishati.

15. Sheria gani ya uhifadhi inahitaji neutrino ya elektroni kuzalishwa katika kukamata elektroni? Kumbuka kwamba elektroni haipo tena baada ya kukamatwa na kiini.

16. Neutrinos ni majaribio kuamua kuwa na molekuli ndogo sana. Idadi kubwa ya neutrinos huundwa katika supanova kwa wakati mmoja kama kiasi kikubwa cha nuru kinazalishwa kwanza. Wakati supanova ya 1987A ilitokea katika Wingu Kubwa la Magellanic, lililoonekana hasa katika Nusutufe ya Kusini na takriban miaka ya nuru 100,000 mbali na Dunia, neutrinos kutoka mlipuko ilionekana kwa wakati sawa na nuru kutoka mlipuko huo. Jinsi gani nyakati za kuwasili jamaa za neutrinos na mwanga zinaweza kutumiwa kuweka mipaka juu ya wingi wa neutrinos?

17. Je! Aina tatu za kuoza kwa beta zina pamoja ambazo ni tofauti kabisa na kuoza kwa alpha?

31.5: Nusu ya maisha na Shughuli

18. Katika mwamba$\displaystyle 3×10^9$ mwenye umri wa miaka ambayo awali ilikuwa na baadhi$\displaystyle ^{238}U$, ambayo ina nusu ya maisha ya$\displaystyle 4.5×10^9$ miaka, tunatarajia kupata baadhi$\displaystyle ^{238}U$ iliyobaki ndani yake. Kwa nini$\displaystyle ^{226}Ra, ^{222}Rn$, na$\displaystyle ^{210}Po$ pia hupatikana katika mwamba huo, ingawa wana nusu ya maisha mafupi (miaka 1600, siku 3.8, na siku 138, kwa mtiririko huo)?

19. Je! Idadi ya viini vya mionzi katika sampuli hupungua hadi nusu ya thamani yake ya awali katika nusu moja ya nusu? Eleza kwa suala la asili ya takwimu ya kuoza kwa mionzi.

20. Radioactivity inategemea kiini na si atomi au hali yake ya kemikali. Kwa nini, basi, ni kilo moja ya uranium zaidi ya mionzi kuliko kilo moja ya hexafluoride ya uranium?

21. Eleza jinsi mfumo unaofungwa unaweza kuwa na wingi mdogo kuliko vipengele vyake. Kwa nini hii haionyeshi kwa kawaida, sema kwa jengo lililofanywa kwa matofali?

22. Uozo wa mionzi ya kawaida hutokea tu wakati bidhaa za kuoza zina uzito mdogo kuliko mzazi, na huelekea kuzalisha binti ambaye ni imara zaidi kuliko mzazi. Eleza jinsi hii inahusiana na ukweli kwamba nuclei iliyofungwa zaidi imara imara zaidi. (Fikiria nishati ya kumfunga kwa nucleon.)

23. Ili kupata thamani sahihi zaidi ya BE kutoka kwa equation$\displaystyle BE=[ZM(^1H)+Nm_n]c^2−m(^AX)c^2$, tunapaswa kuzingatia nishati ya kisheria ya elektroni katika atomi zisizo na upande. Je, kufanya hivyo kuzalisha thamani kubwa au ndogo kwa BE? Kwa nini athari hii huwa duni?

24. Je, aina ya mwisho ya nguvu ya nyuklia inahusiana na ukweli kwamba$\displaystyle BE/A$ ni kubwa kwa$\displaystyle A$ karibu 60?

31.6: Nishati ya kumfunga

25. Kwa nini idadi ya neutroni kubwa kuliko idadi ya protoni katika nuclei imara kuwa$\displaystyle A$ zaidi ya 40, na kwa nini athari hii inajulikana zaidi kwa nuclei nzito?

31.7: Ufungashaji

26. Mwanafunzi wa fizikia hawakupata kuvunja sheria za uhifadhi amefungwa. Yeye leans dhidi ya ukuta kiini matumaini ya handaki nje quantum mechanically. Eleza kwa nini nafasi zake hazipunguki. (Hii ni katika hali yoyote classical.)

27. Wakati kiini$\displaystyle α$ kinaoza, je,$\displaystyle α$ chembe huhamia kuendelea kutoka ndani ya kiini kwenda nje? Hiyo ni, je, husafiri kila hatua kwenye mstari wa kufikiri kutoka ndani hadi nje? Eleza.

Matatizo na Mazoezi

31.2: Kugundua mionzi na Detectors

28. Nishati ya 30.0$\displaystyle eV$ inahitajika ili ionize molekuli ya gesi ndani ya tube ya Geiger, na hivyo kuzalisha jozi ya ion. Tuseme chembe ya amana ionizing mionzi 0.500 MeV ya nishati katika tube hii Geiger. Ni idadi gani ya juu ya jozi ya ion inayoweza kuunda?

Suluhisho
$\displaystyle 1.67×10^4$

29. Chembe ya mionzi ionizing inajenga jozi ioni 4000 katika gesi ndani ya bomba la Geiger inapopitia. Ni nishati gani ya chini iliyowekwa, ikiwa 30.0$\displaystyle eV$ inahitajika kuunda kila jozi ya ion?

30. (a) Rudia Zoezi, na kubadilisha nishati kwa joules au kalori.

(b) Ikiwa nishati hii yote inabadilishwa kuwa nishati ya joto katika gesi, ni ongezeko gani la joto lake, kuchukua$\displaystyle 50.0 cm^3$ gesi bora katika shinikizo la 0.250-atm? (Jibu ndogo ni sawa na ukweli kwamba nishati ni kubwa kwa kiwango cha mitambo ya quantum lakini ndogo kwa kiwango kikubwa.)

31. Tuseme chembe ya amana ya mionzi ya ionizing 1.0 MeV katika gesi ya tube ya Geiger, yote ambayo inakwenda kujenga jozi ion. Kila jozi ya ioni inahitaji 30.0 eV ya nishati.

(a) Voltage kutumika sweeps ions nje ya gesi katika$\displaystyle 1.00μs$. Ni nini sasa?

(b) Sasa hii ni ndogo kuliko sasa halisi tangu voltage iliyotumiwa katika tube ya Geiger huharakisha ions zilizotengwa, ambazo huunda jozi nyingine za ion katika migongano inayofuata. Je! Ni sasa gani ikiwa athari hii ya mwisho huzidisha idadi ya jozi ya ion na 900?

31.3: Substructure ya Kiini

32. Thibitisha kwamba$\displaystyle 2.3×10^{17}kg$ wingi wa maji katika wiani wa kawaida bila kufanya mchemraba 60 km upande, kama alidai katika Mfano. (Masi hii katika wiani wa nyuklia ingefanya mchemraba 1.0 m upande.)

Suluhisho
$\displaystyle m=ρV=ρd^3⇒=a=(\frac{m}{ρ})^{1/3}=(\frac{2.3×10^{17}kg}{1000kg/m^3})^{\frac{1}{3}}=61×10^3m=61 km$

33. Pata urefu wa upande wa mchemraba una masi ya kilo 1.0 na wiani wa jambo la nyuklia, ukichukua hii kuwa$\displaystyle 2.3×10^{17}kg/m^3$.

34. Je, ni radius ya$\displaystyle α$ chembe?

Suluhisho
1.9 fm

35. Pata radius ya$\displaystyle ^{238}Pu$ kiini. $\displaystyle ^{238}Pu$ni nuclide viwandani ambayo hutumiwa kama chanzo cha nguvu kwenye probes baadhi ya nafasi.

36. (a) Mahesabu Radius ya$\displaystyle ^{58}Ni$, moja ya nuclei tightly amefungwa imara.

(b) ni uwiano wa radius ya$\displaystyle ^{58}Ni$ kwa ile ya$\displaystyle ^{258}Ha$, moja ya viini kubwa milele alifanya? Kumbuka kwamba radius ya kiini kikubwa bado ni ndogo sana kuliko ukubwa wa atomi.

Suluhisho
(a) 4.6 fm
(b) 0.61 hadi 1

37. Kitengo cha umoja cha umati wa atomiki kinaelezwa kuwa$\displaystyle 1u=1.6605×10^{−27}kg$. Thibitisha kwamba kiasi hiki cha molekuli kilichobadilishwa kuwa mazao ya nishati 931.5 MeV. Kumbuka kwamba lazima kutumia tarakimu nne au maadili bora kwa$\displaystyle c$ na$\displaystyle ∣q_e∣$.

38. Ni uwiano gani wa kasi ya$\displaystyle β$ chembe na ile ya$\displaystyle α$ chembe, ikiwa wana nishati sawa ya kinetic isiyo ya kawaida?

Suluhisho
85.4 hadi 1

39. Ikiwa kipande cha risasi cha 1.50-cm kinaweza kunyonya 90.0% ya$\displaystyle γ$ mionzi kutoka chanzo cha mionzi, ni sentimita ngapi za risasi zinahitajika ili kunyonya$\displaystyle γ$ mionzi yote isipokuwa 0.100%?

40. Maelezo yanayoonekana kwa kutumia probe ni mdogo na wavelength yake. Tumia nishati ya photon$\displaystyle γ$ -ray ambayo ina wavelength ya$\displaystyle 1×10^{−16}m$, ndogo ya kutosha kuchunguza maelezo kuhusu moja ya kumi ukubwa wa nucleon. Kumbuka kuwa photon iliyo na nishati hii ni vigumu kuzalisha na kuingiliana vibaya na kiini, ikipunguza ufanisi wa uchunguzi huu.

Suluhisho
12.4 GeV

41. (a) Onyesha kwamba ikiwa unadhani kiini cha wastani ni spherical na radius$\displaystyle r=r_0A^{1/3}$, na kwa wingi wa$\displaystyle A$ u, basi wiani wake ni huru$\displaystyle A$.

(b) Kuhesabu kwamba wiani katika$\displaystyle u/fm^3$ na$\displaystyle kg/m^3$, na kulinganisha matokeo yako na wale kupatikana katika Mfano kwa$\displaystyle ^{56}Fe$.

42. Ni uwiano gani wa kasi ya ray ya 5.00-MEV β na ile ya chembe α yenye nishati sawa ya kinetic? Hii inapaswa kuthibitisha kwamba βs kusafiri kwa kasi zaidi kuliko αs hata wakati relativity inachukuliwa kuzingatiwa. (Angalia pia Zoezi.)

Suluhisho
19.3 hadi 1

43. (a) Ni nini kinetic nishati katika MeV ya$\displaystyle β$ ray kwamba ni kusafiri katika$\displaystyle 0.998c$? Hii inatoa wazo la jinsi nguvu$\displaystyle β$ ray lazima kusafiri kwa karibu kasi sawa na$\displaystyle γ$ ray.

(b) Je! Ni kasi gani ya jamaa ya$\displaystyle γ$ ray na$\displaystyle β$ ray?

31.4: Uharibifu wa nyuklia na Sheria za Uhifadhi

Katika zifuatazo matatizo nane, kuandika kamili kuoza equation kwa nuclide kutokana katika$\displaystyle ^A_ZX_N$ nukuu kamili. Rejea meza ya mara kwa mara kwa ajili ya maadili ya$\displaystyle Z$.

44. $\displaystyle β^−$kuoza ya$\displaystyle ^3H$ (tritium), isotopu viwandani ya hidrojeni kutumika katika baadhi ya maonyesho digital kuangalia, na viwandani hasa kwa ajili ya matumizi katika mabomu hidrojeni

Suluhisho
$\displaystyle ^3_1H_2→^3_2He_1+β^−+\bar{ν_e}$

45. $\displaystyle β^−$kuoza ya$\displaystyle ^{40}K$, kawaida zinazotokea nadra isotopu ya potasiamu kuwajibika kwa baadhi ya yatokanayo yetu na mionzi

46. $\displaystyle β^+$kuoza$\displaystyle ^{50}Mn$.

Suluhisho
$\displaystyle ^{50}_{25}M_{25}→^{50}_{24}Cr_{26}+β^++ν_e$

47. $\displaystyle β^+$kuoza$\displaystyle ^{52}Fe$.

48. Electron kukamata na$\displaystyle ^7Be$.

Suluhisho
$\displaystyle ^7_4Be_3+e^−→^7_3Li_4+ν_e$

48. Electron kukamata na$\displaystyle ^{106}In$.

49. $\displaystyle α$ kuoza$\displaystyle ^{210}Po$, isotopu ya polonium katika mfululizo wa kuoza ya$\displaystyle ^{238}U$ kwamba iligunduliwa na Curies. Isotope favorite katika maabara ya fizikia, kwa kuwa ina muda wa nusu ya maisha na kuoza kwa nuclide imara.

Suluhisho
$\displaystyle ^{210}_{84}Po_{126}→^{206}_{82}Pb_{124}+^4_2He_2$

50. $\displaystyle α$kuoza ya$\displaystyle ^{226}Ra$, isotopu mwingine katika mfululizo kuoza ya$\displaystyle ^{238}U$, kwanza kutambuliwa kama kipengele mpya na Curies. Inaleta matatizo maalum kwa sababu binti yake ni gesi yenye nguvu ya mionzi.

Katika zifuatazo matatizo manne, kutambua nuclide mzazi na kuandika kamili kuoza equation katika$\displaystyle ^A_ZX_N$ nukuu. Rejea meza ya mara kwa mara kwa ajili ya maadili ya$\displaystyle Z$.

51. $\displaystyle β^−$kuoza kuzalisha$\displaystyle ^{137}Ba$. Nuclide mzazi ni kubwa taka bidhaa ya mitambo na ina kemia sawa na potasiamu na sodiamu, kusababisha mkusanyiko wake katika seli yako kama kumeza.

Suluhisho
$\displaystyle ^{137}_{55}Cs_{82}→^{137}_{56}Ba_{81}+β^−+\bar{ν_e}$

52. $\displaystyle β^−$kuoza kuzalisha$\displaystyle ^{90}Y$. Nuclide mzazi ni kubwa taka bidhaa ya mitambo na ina kemia sawa na kalsiamu, hivyo kwamba ni kujilimbikizia katika mifupa kama kumeza (pia$\displaystyle ^{90}Y$ ni mionzi.)

53. $\displaystyle α$kuoza kuzalisha$\displaystyle ^{228}Ra$. Nuclide mzazi ni karibu 100% ya kipengele asili na hupatikana katika nguo za taa za gesi na katika aloi za chuma zinazotumiwa katika jets (pia$\displaystyle ^{228}Ra$ ni mionzi).

Suluhisho
$\displaystyle ^{232}_{90}Th_{142}→^{228}_{88}Ra_{140}+^4_2He_2$

54. $\displaystyle α$kuoza kuzalisha$\displaystyle ^{208}Pb$. nuclide mzazi ni katika mfululizo kuoza zinazozalishwa na$\displaystyle ^{232}Th$, tu kawaida kutokea isotopu ya thorium.

55. Wakati elektroni na positron zinaangamiza, raia wao wote huharibiwa, na kujenga photons mbili za nishati sawa ili kuhifadhi kasi.

(a) Thibitisha kwamba equation ya uharibifu$\displaystyle e^++e^−→γ+γ$ huhifadhi malipo, namba ya familia ya elektroni, na idadi ya nucleons. Ili kufanya hivyo, tambua maadili ya kila mmoja kabla na baada ya kuangamizwa.

(b) Kupata nishati ya kila$\displaystyle γ$ ray, kuchukua elektroni na positron ni awali karibu katika mapumziko.

(c) Eleza kwa nini$\displaystyle γ$ mionzi miwili inasafiri kwa njia tofauti kabisa ikiwa katikati ya wingi wa mfumo wa elektroni-positron inapumzika.

Suluhisho
(a)$\displaystyle charge:(+1)+(−1)=0$; namba ya familia ya elektroni:$\displaystyle (+1)+(−1)=0;A: 0+0=0$

(b) 0.511 MeV (c)$\displaystyle γ$ Mionzi miwili inapaswa kusafiri kwa njia tofauti kabisa ili kuhifadhi kasi, tangu awali kuna kasi ya sifuri ikiwa katikati ya wingi ni awali katika mapumziko.

56. Thibitisha kwamba malipo, namba ya familia ya elektroni, na idadi ya nucleons zote zimehifadhiwa na utawala wa$\displaystyle α$ kuoza uliotolewa katika equation$\displaystyle ^A_ZX_N→^{A−4}_{Z−2}Y_{N−2}+^4_2He_2$. Ili kufanya hivyo, tambua maadili ya kila kabla na baada ya kuoza.

57. Thibitisha kwamba malipo, namba ya familia ya elektroni, na jumla ya nucleons zote zimehifadhiwa na utawala wa$\displaystyle β^−$ kuoza uliotolewa katika equation$\displaystyle ^A_ZX_N$ → ^ A_ {Z+1} Y_ {N-1} +β^18-+\ bat {ν_e}\). Ili kufanya hivyo, tambua maadili ya kila kabla na baada ya kuoza.

Suluhisho
$\displaystyle Z=(Z+1)−1;A=A;efn : 0=(+1)+(−1)$

58. Thibitisha kwamba malipo, namba ya familia ya elektroni, na idadi ya nucleons zote zimehifadhiwa na utawala wa$\displaystyle β^−$ kuoza uliotolewa katika equation$\displaystyle ^A_ZX_N→^A_{Z−1}Y_{N−1}+β^−+ν_e$. Ili kufanya hivyo, tambua maadili ya kila kabla na baada ya kuoza.

59. Thibitisha kwamba malipo, namba ya familia ya elektroni, na idadi ya nucleons zote zimehifadhiwa na utawala wa kukamata elektroni uliotolewa katika equation$\displaystyle ^A_ZX_N+e^−→^A_{Z−1}Y_{N+1}+ν_e$. Ili kufanya hivyo, tambua maadili ya kila kabla na baada ya kukamata.

Suluhisho
$\displaystyle Z−1=Z−1;A=A;efn :(+1)=(+1)$

60. Hali ya kuoza kwa nadra imezingatiwa ambayo$\displaystyle ^{222}Ra$ hutoa$\displaystyle ^{14}C$ kiini.

(a) equation kuoza ni$\displaystyle ^{222}Ra→^AX+^{14}C$. Kutambua nuclide$\displaystyle ^AX$.

(b) Pata nishati iliyotolewa katika kuoza. Masi ya$\displaystyle ^{222}Ra$ ni 222.015353 u.

61. (a) Andika kamili α kuoza equation kwa$\displaystyle ^{226}Ra$.

(b) Kupata nishati iliyotolewa katika kuoza.

Suluhisho
(a)$\displaystyle ^{226}_{88}Ra_{138}→^{222}_{86}Rn_{136}+^4_2He_2$
(b) 4.87 MeV

62. (a) Andika kamili$\displaystyle α$ kuoza equation kwa$\displaystyle ^{249}Cf$.

(b) Kupata nishati iliyotolewa katika kuoza.

63. (a) Andika equation kamili ya$\displaystyle β^−$ kuoza kwa neutroni.

(b) Kupata nishati iliyotolewa katika kuoza.

Suluhisho
(a)$\displaystyle n→p+β^−+\bar{ν_e}$
(b) 0.783 mEV

64. (a) Andika kamili$\displaystyle β^−$ kuoza equation kwa$\displaystyle ^{90}Sr$, kuu taka bidhaa ya mitambo ya nyuklia.

(b) Kupata nishati iliyotolewa katika kuoza.

65. Tumia nishati iliyotolewa katika$\displaystyle β^+$ kuoza kwa$\displaystyle ^{22}Na$, equation ambayo hutolewa katika maandiko. Raia wa$\displaystyle ^{22}Na$ na$\displaystyle ^{22}Ne$ ni 21.994434 na 21.991383 u, kwa mtiririko huo.

Suluhisho
1.82 MeV

66. (a) Andika kamili$\displaystyle β^+$ kuoza equation kwa$\displaystyle ^{11}C$.

(b) Tumia nishati iliyotolewa katika kuoza. Misa ya$\displaystyle ^{11}C$ na$\displaystyle ^{11}B$ ni 11.011433 na 11.009305 u, kwa mtiririko huo.

67. (a) Mahesabu ya nishati iliyotolewa katika kuoza α ya$\displaystyle ^{238}U$.

(b) Ni sehemu gani ya wingi wa moja$\displaystyle ^{238}U$ iliyoharibiwa katika kuoza? Masi ya$\displaystyle ^{234}Th$ ni 234.043593 u.

(c) Ingawa hasara ya molekuli ya sehemu ni kubwa kwa kiini kimoja, ni vigumu kuchunguza kwa sampuli nzima ya macroscopic ya uranium. Kwa nini hii?

Suluhisho
(a) 4.274 MeV
(b)$\displaystyle 1.927×10^{−5}$
(c) Tangu U-238 ni dutu ya kuoza polepole, idadi ndogo sana ya kuoza nuclei kwenye nyakati za binadamu; kwa hiyo, ingawa viini hivi vinavyooza hupoteza sehemu inayoonekana ya wingi wao, mabadiliko katika molekuli jumla ya sampuli si detectable kwa sampuli macroscopic.

68. (a) Andika kamili mmenyuko equation kwa ajili ya kukamata elektroni na$\displaystyle ^7Be$.

(b) Tumia nishati iliyotolewa.

69. (a) Andika kamili mmenyuko equation kwa ajili ya kukamata elektroni na$\displaystyle ^{15}O$.

(b) Tumia nishati iliyotolewa.

Suluhisho
(a)$\displaystyle ^{15}_8O_7+e^−→^{15}_7N_8+ν_e$
(b) 2.754 MeV

31.5: Nusu ya maisha na Shughuli

Takwimu kutoka kwa appendices na meza ya mara kwa mara inaweza kuhitajika kwa matatizo haya.

70. Campfire zamani ni wazi wakati wa kuchimba archaeological. Mkaa wake hupatikana kuwa na chini ya 1/1000 kiasi cha kawaida cha$\displaystyle ^{14}C$. Tathmini umri mdogo wa mkaa, akibainisha kuwa$\displaystyle 2^{10}=1024$.

Suluhisho
57,300 y

71. $\displaystyle ^{60}Co$Chanzo kinaitwa 4.00 MCI, lakini shughuli zake za sasa zinapatikana kuwa$\displaystyle 1.85×10^7$ Bq.

(a) ni shughuli ya sasa katika MCI nini?

(b) Muda gani uliopita alifanya hivyo kweli kuwa 4.00-MCI shughuli?

72. (a) Tumia shughuli$\displaystyle R$ katika curies ya 1.00 g ya$\displaystyle ^{226}Ra$.

(b) Jadili kwa nini jibu lako si hasa 1.00 Ci, kutokana na kwamba curie awali ilitakiwa kuwa hasa shughuli ya gramu ya radiamu.

Suluhisho
(a) 0.988 Ci
(b) Nusu ya maisha ya sasa$\displaystyle ^{226}Ra$ inajulikana zaidi.

73. Onyesha kwamba shughuli ya$\displaystyle ^{14}C$ katika 1.00 g ya$\displaystyle ^{12}C$ kupatikana katika tishu hai ni 0.250 Bq.

74. Nguo za taa za gesi zina thorium, kwa sababu huunda oksidi ambayo inaweza kuishi kuwa moto kwa incandescence kwa muda mrefu. Thorium ya asili ni karibu 100%$\displaystyle ^{232}Th$, na nusu ya maisha ya$\displaystyle 1.405×10^{10}y$. Ikiwa vazi la taa la wastani lina 300 mg ya thorium, shughuli zake ni nini?

Suluhisho
$\displaystyle 1.22×10^3Bq$

75. Maziwa ya ng'ombe yaliyozalishwa karibu na mitambo ya nyuklia yanaweza kupimwa kwa kidogo kama 1.00 PCI ya$\displaystyle ^{131}I$ lita moja, ili uangalie uwezekano wa kuvuja kwa reactor. Nini molekuli ya$\displaystyle ^{131}I$ ina shughuli hii?

76. (a) Asili potasiamu ina$\displaystyle ^{40}K$, ambayo ina nusu ya maisha ya$\displaystyle 1.277×10^9 y$. Ni umati gani wa$\displaystyle ^{40}K$ ndani ya mtu angekuwa na kiwango cha kuoza cha 4140 Bq?

(b) Ni sehemu gani ya$\displaystyle ^{40}K$ potasiamu ya asili, kutokana na kwamba mtu ana 140 g katika mwili wake? (Nambari hizi ni za kawaida kwa watu wazima wa kilo 70.)

Suluhisho
(a) 16.0 mg
(b) 0.0114%

77. Kuna isotopu zaidi ya moja ya uranium asilia. Ikiwa mtafiti hutenganisha 1.00 mg ya 235U isiyo na uhaba na hupata molekuli hii kuwa na shughuli ya 80.0 Bq, ni nusu ya maisha yake kwa miaka gani?

78. $\displaystyle ^{50}V$ina moja ya muda mrefu zaidi inayojulikana mionzi nusu maisha. Katika jaribio ngumu, mtafiti aligundua kuwa shughuli ya kilo 1.00 ya$\displaystyle ^{50}V$ ni 1.75 Bq. Nusu ya maisha katika miaka ni nini?

Suluhisho
$\displaystyle 1.48×10^{17}y$

79. Wakati mwingine unaweza kupata vases kina nyekundu kioo katika maduka ya kale, aitwaye uranium kioo kwa sababu rangi yao ilikuwa zinazozalishwa na doping kioo na uranium. Angalia isotopu za asili za uranium na nusu ya maisha yao, na uhesabu shughuli za chombo hicho kinachochukuliwa kuwa na 2.00 g ya uranium ndani yake. Puuza shughuli za nuclides yoyote ya binti.

80. Mti huanguka msitu. Ni miaka ngapi inapaswa kupita kabla ya$\displaystyle ^{14}C$ shughuli katika 1.00 g ya matone ya kaboni ya mti hadi 1.00 kuoza kwa saa?

Suluhisho
$\displaystyle 5.6×10^4y$

81. Ni sehemu gani ya ile$\displaystyle ^{40}K$ iliyokuwa duniani wakati ilipoundwa$\displaystyle 4.5×10^9$ miaka iliyopita imesalia leo?

82. $\displaystyle ^{60}Co$Chanzo cha 5000-Ci kinachotumiwa kwa tiba ya saratani kinachukuliwa kuwa dhaifu mno kuwa na manufaa wakati shughuli zake zinaanguka kwa 3500 Ci. Je, hii inatokea muda gani baada ya utengenezaji wake?

Suluhisho
2.71 y

83. Uranium asilia ni 0.7200%$\displaystyle ^{235}U$ na 99.27%$\displaystyle ^{238}U$. Ni asilimia gani ya uranium ya$\displaystyle ^{235}U$ asili wakati Dunia ilipoanzishwa$\displaystyle 4.5×10^9$ miaka iliyopita?$\displaystyle ^{238}U$

84. $\displaystyle β^−$Chembe zilizotolewa katika kuoza kwa$\displaystyle ^3H$ (tritium) huingiliana na suala ili kuunda mwanga katika ishara ya kuondoka kwa gla-katika-giza. Wakati wa utengenezaji, ishara hiyo ina 15.0 Ci ya$\displaystyle ^3H$.

(a) Masi ya tritiamu ni nini?

(b) Shughuli yake 5.00 y baada ya utengenezaji ni nini?

Suluhisho
(a) 1.56 mg
(b) 11.3 Ci

85. Ndege ya Vita Kuu ya II ilikuwa na vyombo vilivyo na mihuri yenye rangi ya radiamu iliyojenga (tazama [kiungo]). Shughuli ya chombo kimoja ilikuwa$\displaystyle 1.0×10^5 Bq$ wakati mpya.

(a) Ni umati gani wa$\displaystyle ^{226}Ra$ alikuwepo?

(b) Baada ya miaka kadhaa, phosphors kwenye dials imeshuka kwa kemikali, lakini radiamu haikutoroka. Je, ni shughuli gani za chombo hiki miaka 57.0 baada ya kufanywa?

86. (a)$\displaystyle ^{210}Po$ chanzo kutumika katika maabara ya fizikia ni kinachoitwa kama kuwa na shughuli ya$\displaystyle 1.0μCi$ tarehe ilikuwa tayari. Mwanafunzi hatua radioactivity ya chanzo hiki na Geiger counter na anaona 1500 makosa kwa dakika. Anatambua kwamba chanzo kiliandaliwa siku 120 kabla ya maabara yake. Ni sehemu gani ya kuoza anaangalia na vifaa vyake?

(b) Tambua baadhi ya sababu ambazo sehemu tu ya α s iliyotolewa huzingatiwa na detector.

Solution
(a)$\displaystyle 1.23×10^{−3}$
(b) Sehemu tu ya mionzi iliyotolewa huenda katika mwelekeo wa detector. Tu sehemu ya kwamba husababisha majibu katika detector. Baadhi ya mionzi iliyotolewa (hasa α chembe) huzingatiwa ndani ya chanzo. Baadhi ni kufyonzwa ndani ya chanzo, baadhi ni kufyonzwa na detector, na baadhi haina kupenya detector.

87. Makombora ya kupiga silaha na cores ya uranium iliyoharibika yanafukuzwa na ndege kwenye mizinga. (Uzito mkubwa wa uranium huwafanya kuwa na ufanisi.) Uranium inaitwa wazi kwa sababu imekuwa na$\displaystyle ^{235}U$ kuondolewa kwa ajili ya matumizi Reactor na ni karibu safi$\displaystyle ^{238}U$. Uranium iliyoharibika imekuwa kimakosa inayoitwa yasiyo ya mionzi. Ili kuonyesha kwamba hii ni sahihi:

(a) Tumia shughuli ya 60.0 g ya safi$\displaystyle ^{238}U$.

(b) Tumia shughuli za 60.0 g ya uranium ya asili, kukataa$\displaystyle ^{234}U$ na nuclides zote za binti.

88. glaze kauri juu nyekundu-machungwa Fiestaware sahani ni$\displaystyle U_2O_3$ na ina 50.0 gramu ya$\displaystyle ^{238}U$, lakini kidogo sana$\displaystyle ^{235}U$.

(a) Shughuli ya sahani ni nini?

(b) Tumia jumla ya nishati ambayo itatolewa na$\displaystyle ^{238}U$ kuoza.

(c) Ikiwa nishati ina thamani ya senti 12.0 kwa kila$\displaystyle kW⋅h$, thamani ya fedha ya nishati iliyotolewa ni nini? (Sahani hizi akaenda nje ya uzalishaji baadhi 30 iliyopita, lakini bado inapatikana kama collectibles.)

Suluhisho
(a)$\displaystyle 1.68×10^{–5}Ci$
(b)$\displaystyle 8.65×10^{10}J$
(c)$\displaystyle $2.9×10^3$

89. Kiasi kikubwa cha uranium iliyoharibika ($\displaystyle ^{238}U$) hupatikana kama bidhaa ya usindikaji wa uranium kwa mafuta na silaha za reactor. Uranium ni mnene sana na hufanya uzito mzuri wa kukabiliana na ndege. Tuseme una 4000-kg block ya$\displaystyle ^{238}U$.

(a) Kupata shughuli zake.

(b) Ni kalori ngapi kwa siku zinazotokana na thermalization ya nishati ya kuoza?

90. Probe ya anga ya Galileo ilizinduliwa katika safari yake ndefu iliyopita sayari kadhaa mwaka 1989, ikiwa na lengo kuu la Jupiter. Chanzo chake cha nguvu ni 11.0 kg ya$\displaystyle ^{238}Pu$, kwa-bidhaa ya uzalishaji wa silaha za nyuklia plutonium. Nishati ya umeme huzalishwa thermoelectrically kutokana na joto zinazozalishwa wakati$\displaystyle α$ chembe 5.59-MEV lilio katika kila ajali kuoza kwa kuacha ndani ya plutonium na shielding yake. Nusu ya maisha$\displaystyle ^{238}Pu$ ni miaka 87.7.

(a) Ilikuwa shughuli ya awali ya$\displaystyle ^{238}Pu$ katika becquerel nini?

(b) Ni nguvu gani iliyotolewa katika kilowatts?

(c) Ni nguvu gani iliyotolewa 12.0 y baada ya uzinduzi? Unaweza kupuuza nishati yoyote ya ziada kutoka kwa nuclides ya binti na hasara yoyote kutoka kwa kukimbia$\displaystyle γ$ mionzi.

Suluhisho
(a)$\displaystyle 6.97×10^{15}Bq$
(b) 6.24 kW
(c) 5.67 kW

91. Kujenga tatizo lako mwenyewe

Fikiria kizazi cha umeme na isotopu ya mionzi katika probe ya nafasi, kama ilivyoelezwa katika Zoezi. Jenga tatizo ambalo unahesabu wingi wa isotopu ya mionzi unayohitaji ili ugavi nguvu kwa ndege ya muda mrefu. Miongoni mwa mambo ya kuzingatia ni isotopu iliyochaguliwa, nusumaisha yake na nishati ya kuoza, mahitaji ya nguvu ya probe na urefu wa kukimbia.

92. Matokeo yasiyo ya maana

Mwanafizikia$\displaystyle 1.0μg$ wa nyuklia anaona ya$\displaystyle ^{236}U$ katika kipande cha madini ya uranium na akubali ni ya kwanza tangu nusu yake ya maisha ni$\displaystyle 2.3×10^7y$.

(a) Kuhesabu kiasi cha$\displaystyle ^{236}U$ kile ingekuwa kilichokuwa duniani wakati kilichoundwa$\displaystyle 4.5×10^9y$ iliyopita$\displaystyle 1.0μg$ ili kuachwa leo.

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

93. Matokeo yasiyo ya maana

(a) Rudia Zoezi lakini ni pamoja na wingi wa asili wa 0.0055%$\displaystyle ^{234}U$ na$\displaystyle 2.45×10^5y$ nusu yake ya maisha.

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

(d) Wapi$\displaystyle ^{234}U$ wanatoka wapi ikiwa sio muhimu?

94. Matokeo yasiyo ya maana

Mtengenezaji wa kengele ya moshi anaamua kuwa sasa ndogo zaidi ya$\displaystyle α$ mionzi anaweza kuchunguza ni$\displaystyle 1.00μA$.

(a) Pata shughuli katika curies ya$\displaystyle α$ emitter inayozalisha$\displaystyle 1.00μA$ sasa ya chembe α.

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

Suluhisho
(a) 84.5 Ci
(b) Shughuli kubwa sana, amri nyingi za ukubwa mkubwa zaidi kuliko ruhusa kwa matumizi ya nyumbani.
(c) Dhana ya$\displaystyle 1.00μA$ ni unreasonably kubwa. Njia nyingine zinaweza kuchunguza viwango vidogo vya kuoza.

31.6: Nishati ya kumfunga

95. $\displaystyle ^2H$ni isotopu huru amefungwa ya hidrojeni. Inaitwa deuterium au hidrojeni nzito, ni imara lakini nadra kiasi —ni 0.015% ya hidrojeni asilia. Kumbuka kuwa deuterium ina$\displaystyle Z=N$, ambayo inapaswa kuwa na kufanya hivyo zaidi tightly amefungwa, lakini wote ni idadi isiyo ya kawaida. Tumia$\displaystyle BE/A$, nishati ya kumfunga kwa nucleon, kwa$\displaystyle ^2H$ na kulinganisha na thamani ya takriban iliyopatikana kutoka kwenye grafu kwenye Mchoro.

Suluhisho
1.112 MeV, sambamba na grafu

96. $\displaystyle ^{56}Fe$ni miongoni mwa wengi tightly amefungwa ya nuclides wote. Ni zaidi ya 90% ya chuma cha asili. Kumbuka kwamba$\displaystyle ^{56}Fe$ ina hata idadi ya protoni na nyutroni zote mbili. Tumia BE/A, nishati ya kumfunga kwa nucleon, kwa$\displaystyle ^{56}Fe$ na kulinganisha na thamani ya takriban iliyopatikana kutoka kwenye grafu kwenye Mchoro.

97. $\displaystyle ^{209}Bi$ni nuclide imara zaidi, na yake$\displaystyle BE/A$ ni ya chini ikilinganishwa na nuclides kati-molekuli. Tumia$\displaystyle BE/A$, nishati ya kumfunga kwa nucleon, kwa$\displaystyle ^{209}Bi$ na kulinganisha na thamani ya takriban iliyopatikana kutoka kwenye grafu kwenye Mchoro.

Suluhisho
7.848 MeV, sambamba na grafu

98. (a) Mahesabu$\displaystyle BE/A$ kwa$\displaystyle ^{235}U$, rarer ya isotopu mbili za kawaida za uranium.

(b) Mahesabu$\displaystyle BE/A$ kwa ajili ya$\displaystyle ^{238}U$. (Wengi wa uranium ni$\displaystyle ^{238}U$.) Kumbuka kwamba$\displaystyle ^{238}U$ ina hata idadi ya protoni na nyutroni zote mbili. Ni$\displaystyle BE/A$ ya tofauti$\displaystyle ^{238}U$ sana na ile ya$\displaystyle ^{235}U$?

99. (a) Mahesabu$\displaystyle BE/A$ kwa ajili ya$\displaystyle ^{12}C$. Imara na kiasi tightly amefungwa, nuclide hii ni zaidi ya kaboni asili.

(b) Mahesabu$\displaystyle BE/A$ kwa ajili ya$\displaystyle ^{14}C$. Ni tofauti$\displaystyle BE/A$ kati$\displaystyle ^{12}C$ na$\displaystyle ^{14}C$ muhimu? Moja ni imara na ya kawaida, na nyingine ni imara na isiyo ya kawaida.

Suluhisho
(a) 7.680 MeV, sambamba na grafu
(b) 7.520 MeV, sambamba na grafu. Si kwa kiasi kikubwa tofauti na thamani kwa$\displaystyle ^{12}C$, lakini kutosha chini kuruhusu kuoza katika nuclide mwingine kwamba ni zaidi tightly amefungwa.

100. Ukweli ambao$\displaystyle BE/A$ ni mkubwa kwa$\displaystyle A$ karibu 60 unamaanisha kuwa nguvu nyingi za nyuklia ni kuhusu kipenyo cha nuclides vile.

(a) Tumia kipenyo cha$\displaystyle A=60$ kiini.

(b) Linganisha$\displaystyle BE/A$$\displaystyle ^{58}Ni$ na$\displaystyle ^{90}Sr$. Ya kwanza ni mojawapo ya nuclides zilizofungwa sana, wakati wa pili ni kubwa na chini ya kufungwa.

101. Kusudi la tatizo hili ni kuonyesha kwa njia tatu ya kwamba nishati ya kisheria ya elektroni katika atomu ya hidrojeni ni duni ikilinganishwa na raia wa protoni na elektroni.

(a) Kuhesabu wingi sawa katika u ya 13.6-EV kisheria nishati ya elektroni katika atomi hidrojeni, na kulinganisha hii na wingi wa atomi hidrojeni kupatikana kutoka Kiambatisho A.

(b) Ondoa masi ya protoni iliyotolewa katika [kiungo] kutoka kwa wingi wa atomi ya hidrojeni iliyotolewa katika Kiambatisho A. utapata tofauti ni sawa na masi ya elektroni kwa tarakimu tatu, ikimaanisha nishati ya kisheria ni ndogo kwa kulinganisha.

(d) Jadili jinsi majibu yako yanathibitisha kusudi lililoelezwa la tatizo hili.

Suluhisho
(a)$\displaystyle 1.46×10^{−8}u$ vs 1.007825 u kwa$\displaystyle ^1H$
(b) 0.000549 u
(c)$\displaystyle 2.66×10^{−5}$

102. Matokeo yasiyo ya maana

Mwanafizikia wa chembe anagundua chembe ya neutral yenye molekuli ya 2.02733 u ambayo anadhani ni nyutroni mbili zilizofungwa pamoja.

(a) Pata nishati ya kumfunga.

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

Suluhisho
(a)$\displaystyle –9.315 MeV$
(b) Nishati hasi ya kisheria inamaanisha mfumo usiojulikana.
(c) Dhana hii kuwa ni nyutroni mbili zilizofungwa si sahihi.

31.7: Ufungashaji

103. Pata uhusiano wa takriban kati ya nishati ya$\displaystyle α$ kuoza na nusu ya maisha kwa kutumia data zifuatazo. Inaweza kuwa na manufaa kwa graph logi ya$\displaystyle t_{1/2}$ dhidi ya$\displaystyle E_α$ kupata baadhi ya uhusiano wa moja kwa moja mstari.

Nishati na Maisha ya nusu kwa α Kuoza

Nuclide	$\displaystyle E_α(MeV)$	$\displaystyle t_{1/2}$
$\displaystyle ^{216}Ra$	9.5	$\displaystyle 0.18 μs$
$\displaystyle ^{194}Po$	7.0	0.7s
$\displaystyle ^{240}Cm$	6.4	27 d
$\displaystyle ^{226}Ra$	4.91	1600 y
$\displaystyle ^{232}Th$	4.1	$\displaystyle 1.4×10^{10}y$

104. Dhana Jumuishi

Shamba la magnetic 2.00-T linatumika kwa njia ya njia ya chembe za kushtakiwa kwenye chumba cha Bubble. Je, ni radius ya curvature ya njia ya proton 10 MeV katika uwanja huu? Puuza yoyote kupungua kwa njia yake.

Suluhisho
22.8 cm

105. (a) Andika kuoza equation kwa$\displaystyle α$ kuoza ya$\displaystyle ^{235}U$.

(b) Ni nishati gani iliyotolewa katika kuoza hii? Masi ya nuclide ya binti ni 231.036298 u.

(c) Kutokana na kiini cha mabaki kinaundwa katika hali yake ya ardhi, ni kiasi gani cha nishati kinachoenda kwenye$\displaystyle α$ chembe?

Suluhisho
$\displaystyle ^{235}_{92}U_{143}→^{231}_{90}Th_{141}+^4_2He_2$
(a) (b) 4.679 MeV
(c) 4.599 MeV

106. Matokeo yasiyo ya maana

Isotopu ya kalsiamu inayojitokeza kwa kawaida$\displaystyle ^{48}Ca$ huwa na nusu ya maisha ya takriban$\displaystyle 2×10^{16}y$.

(a) Sampuli ndogo ya isotopu hii inaitwa kuwa na shughuli ya 1.0 Ci. Uzito wa 48Ca katika sampuli ni nini?

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

107. Matokeo yasiyo ya maana

Mwanafizikia hutawanya mionzi γ kutoka kwa dutu na kuona ushahidi wa kiini$\displaystyle 7.5×10^{–13}m$ katika radius.

(a) Pata molekuli ya atomiki ya kiini hicho.

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

Suluhisho
(a)$\displaystyle 2.4×10^8 u$
(b) Misa kubwa ya atomiki inayojulikana ni karibu 260. Matokeo haya yaliyopatikana katika (a) ni kubwa mno.
(c) Radius kudhani ni kubwa mno kuwa na busara.

108. Matokeo yasiyo ya maana

Mwanafizikia wa kinadharia aliyefadhaika anadhani kwamba sheria zote za uhifadhi hutii katika kuoza kwa protoni kuwa nyutroni, positroni, na neutrino (kama katika$\displaystyle β^+$ kuoza kwa kiini) na kutuma karatasi kwenye jarida kutangaza mmenyuko kama mwisho unaowezekana wa ulimwengu kutokana na kuoza kwa hiari kwa protoni.

(a) Ni nishati gani iliyotolewa katika kuoza hii?

(b) Ni nini kisicho na maana kuhusu matokeo haya?

Suluhisho
(a)$\displaystyle –1.805 MeV$
(b) Nishati hasi inamaanisha pembejeo ya nishati ni muhimu na mmenyuko hauwezi kuwa kwa hiari.
(c) Ingawa sheria zote za mazungumzo zinatii, nishati inapaswa kutolewa, hivyo dhana ya kuoza kwa hiari si sahihi.

109. Kujenga tatizo lako mwenyewe

Fikiria kuoza kwa vitu vyenye mionzi katika mambo ya ndani ya Dunia. Nishati iliyotolewa inabadilishwa kuwa nishati ya joto inayofikia uso wa dunia na huangaza mbali katika nafasi ya giza baridi. Kujenga tatizo ambalo unakadiria shughuli katika mita za ujazo wa mwamba wa dunia? Na kisha uhesabu nguvu zinazozalishwa. Tumia kiasi gani cha nguvu kinapaswa kuvuka kila mita ya mraba ya uso wa Dunia ikiwa nguvu hupasuka kwa kiwango sawa na inavyozalishwa. Miongoni mwa mambo ya kuzingatia ni shughuli kwa kila mita ya ujazo, nishati kwa kuoza, na ukubwa wa Dunia.

Wachangiaji na Majina

Template:ContribOpenStaxCollege

Nuclide	\(\displaystyle E_α(MeV)\)	\(\displaystyle t_{1/2}\)
\(\displaystyle ^{216}Ra\)	9.5	\(\displaystyle 0.18 μs\)
\(\displaystyle ^{194}Po\)	7.0	0.7s
\(\displaystyle ^{240}Cm\)	6.4	27 d
\(\displaystyle ^{226}Ra\)	4.91	1600 y
\(\displaystyle ^{232}Th\)	4.1	\(\displaystyle 1.4×10^{10}y\)