1. Дайте определение атомного ядра. Из каких частиц состоит атом и атомное ядро?
2. Перечислите основные характеристики нуклонов.
3. Что определяет зарядовое число ядра?
4. Чему равен заряд ядра химического элемента с порядковым номером ?
5. Что называется массовым числом ядра (атома)?
6. Сформулируйте определение нуклида. Являются ли термины нуклид и химический элемент синонимами?
7. Приведите все возможные обозначения нуклида. Какие характеристики ядер нуклида достаточно указать для его идентификации?
8. По каким признакам (характеристикам) группируются нуклиды? Как называются нуклиды одной группы каждой из классификаций?
9. Какие нуклиды называются изотопами?
10. Какие свойства химические или ядерно-физические являются общими для изотопов одного химического элемента? Почему?
11. Всякий ли нуклид является стабильным?
12. Что называется радионуклидом?
13. Что называется долиной или дорожкой стабильности? Можно ли считать, что стабильные ядра это те, у которых ? Почему? Приведите примеры.
14. Какое число нуклидов известно на сегодняшний день? Сколько из них стабильных?
15. Чему равны зарядовое и массовое числа самого тяжелого известного нуклида? Назовите также указанные характеристики самого тяжелого стабильного нуклида.
16. Какой химический элемент имеет наибольшее число известных изотопов? А какой наибольшее число стабильных изотопов?
17. Перечислите все стабильные изотопы углерода и кислорода (Nuclide chart).
18. Какие нуклиды называются изотонами?
19. Запишите все изотоны с (Nuclide chart). Какие из них стабильны?
20. Что называется изобарами?
21. Перечислите все изобары с (Nuclide chart). Какие из них стабильны?
22. Какие ядра (нуклиды) называются зеркальными? По отношению друг к другу они являются изотопами, изотонами или изобарами? Приведите примеры (Nuclide chart).
23. Укажите, какие из следующих ядер , , , , являются а) изотопами; б) изотонами; в) изобарами; г) зеркальными?
24. Дайте определение энергии связи ядра. Запишите формулу для расчета энергии связи ядра с зарядовым и массовым числом и соответственно.
25. Что называется дефектом массы ядра? Каков его физический смысл?
26. Что физически означают отрицательные значения энергии связи?
27. У всех ли стабильных ядер ? А у радиоактивных? Почему?
28. Что называется удельной энергией связи ядра? Чему равно усредненное по всем стабильным нуклидам значение удельной энергии связи?
29. Качественно изобразите зависимость удельной энергии связи ядра от массового числа для всех стабильных нуклидов. Какому нуклиду соответствует максимум этой функции? Что это означает физически?
30. На основании функции поясните энергетическую выгодность реакций деления для тяжелых элементов и реакций синтеза для легких.
31. Дайте определение энергии отделения протона / нейтрона от ядра. Запишите формулы для расчета этих величин.
32. Может ли энергия отделения нейтрона (протона) быть отрицательной у стабильных / радиоактивных ядер? Ответ обоснуйте.
33. Что характеризуют кривые (Neutron dripline) и (Proton dripline) на протон-нейтронной диаграмме нуклидов?
34. Ориентировочно, сколько нуклидов может находиться в области, ограниченной кривыми и на протон-нейтронной диаграмме?
35. Что называется энергией отделения некоторой совокупности нуклонов от ядра. Запишите соответствующее выражение.
36. Как связаны масса ядра и масса соответствующего данному ядру нейтрального атома?
37. Запишите формулу для энергии связи ядра через массы соответствующего нейтрального атома, атома водорода и нейтрона. Какова точность этой формулы?
38. Выведите формулы для энергий отделения нуклонов и частицы от ядра .
39. Что называется атомной единицей массы? Приведите ее значение в граммах и МэВ.
40. Чему равна масса атома в единицах ? Сравните полученное значение с атомной массой углерода в периодической системе элементов Менделеева. Объясните причину различия.
41. Как получить массу атома в МэВ, если ее значение известно в единицах ? И наоборот.
42. Дайте определение избытка массы нейтрального атома. В каких единицах измеряется эта величина?
43. Как получить массу атома в МэВ и а.е.м., зная его избыток массы в МэВ?
44. Получите формулы для энергии связи ядра , энергий отделения нуклонов и частицы от ядра через избытки масс нейтрона и соответствующих нейтральных атомов.
45. В рамках какой модели ядра получено хорошо согласующееся с экспериментом аналитическое выражение для энергии связи ядра как функции зарядового и массового чисел? Как называется эта формула? Запишите ее.
46. Какая особенность зависимости удельной энергии связи ядра от массового числа () приводит в первом приближении к ? Какому свойству ядерных сил отвечает указанное поведение функции ?
47. Что означает свойство насыщения ядерных сил? Зависит ли плотность ядра от массового числа при таком характере межнуклонных взаимодействий?
48. Назовите основные предпосылки рассмотрения ядра как капли несжимаемой жидкости.
49. Радиус ядра приблизительно пропорционален . Из каких соображений это следует?
50. Представляя ядро в виде сферы однородной плотности, для расчета его радиуса может быть использована формула , где Фм. Сравните радиусы ядер , и между собой и с характерным размером атома. Сделайте также оценку плотности этих ядер.
51. Что называется поверхностной энергией ядра? Почему поверхностная энергия уменьшает энергию связи?
52. Запишите выражение для поверхностной энергии ядра. Поясните указанную зависимость от массового числа.
53. Что называется кулоновской энергией ядра? Почему она уменьшает энергию связи?
54. Запишите формулу для кулоновской энергии ядра с равномерным распределением протонов по его объему.
55. Определите зарядовое число наиболее стабильного ядра с заданным числом нуклонов в рамках капельной модели ядра без учета ее квантовой природы.
56. Запишите выражение для энергии симметрии ядра. Поясните природу этой энергии.
57. При отклонении чисел и от равенства энергия симметрии уменьшает энергию связи таких ядер. Почему, однако, стабильные тяжелые ядра характеризуются некоторым избытком нейтронов над протонами?
58. Что называется энергией спаривания нуклонов? Какова ее природа? Запишите явное выражение для этой энергии.
59. Какое свойство ядерных сил объясняет наибольшую устойчивость четно-четных ядер?
60. Расположите в порядке возрастания по количеству стабильных ядер следующие группы ядер четно-четные, нечетно-нечетные, четно-нечетные.
61. Какой нуклид из каждой пары характеризуется большей энергией спаривания и , и , и ?
62. Запишите формулу Вайцзеккера для энергии связи ядра. Какие члены в этой формуле не могут быть получены в рамках капельной модели ядра без учета ее квантовой природы?

>>Примеры решения задач. Задача 1

Оглавление <<