Задачи. Часть 2
>>Задачи для аудиторной работы |
Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь
Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET
Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь
Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET
Задачи. Часть 2
>>Задачи для аудиторной работы |
мм интенсивность узкого пучка монохроматического рентгеновского излучения уменьшалась в 
раза. Найти с помощью таблиц приложения энергию фотонов.
Мэв.
кэВ в такой же степени, как свинцовая пластинка толщиной 
мм?
см.
-лучи с энергией 
Мэв проходят через водяную стенку толщиной 
м. Какова должна быть толщина стенки из графита, чтобы вызвать такое же ослабление 
см.
и энергией 
Мэв проходит через алюминиевый рассеиватель толщиной 
г/см
. Найти толщину (в г/см
г/см
при прохождении через алюминий 
Мэв, 
Мэв). Определить необходимую толщину алюминиевого фильтра для поглощения электронов распада (
Мэв).
где 
— путь в см, пройденный в алюминии, 
и 
-частиц кобальта в алюминии около 
мг/см
.
кэВ при прохождении свинцовой пластинки отличаются друг от друга в четыре раза. Найти толщину пластинки и степень ослабления пучка с энергией 
мм; в 
раз.
A в свинце, воде и воздухе.
см; 
см; 
см.
(
Мэв) при прохождении через свинцовые фильтры толщиной 
и 
см.
(
Мэв) исследуется с помощью медного фильтра толщиной 
см. Подсчитать суммарный линейный коэффициент поглощения, если известно, что фильтр уменьшил интенсивность первоначального потока в 
см
.
и 
. Найти энергию 
см
и 
Мэв.
см ослабляется в 
раза. Найти с помощью таблиц соответствующий массовый коэффициент рассеяния.
Мэв) и по её значению — массовый коэффициент поглощения. Их разность равна 
см
Мэв помещён в центр сферического слоя свинца, толщина которого 
см и внешний радиус 
см. Найти плотность потока нерассеянных 
мКюри, причем на каждый распад испускается один квант.
квант/(см
сек).
и 
Мэв, падает нормально на свинцовую пластинку толщиной 
см. Найти отношение интенсивностей обеих компонент пучка после прохождения этой пластинки.
.
Мэв, падает на алюминиевую пластинку толщиной 2,0 см. Найти степень ослабления интенсивности пучка после прохождения пластинки, если в этом интервале коэффициент ослабления линейно зависит от энергии квантов и спектральная интенсивность падающего излучения не зависит от частоты.
.
барн/атом.
Мэв при прохождении серебряной пластинки толщиной 
мм ослабляется в четыре раза. Найти сечение взаимодействия (барн/атом) этих 
барн/атом.
; 
; 
и 
см.
см.
, где 
-- концентрация ядер; 
см; 
см; 
см; 
см;
.
, где 
.
см ослабляется в шесть раз. Вычислить с помощью графиков приложения массовый коэффициент комптоновского рассеяния этих лучей в свинце.
барн/атом. По графику это сечение соответствует двум значениям энергии 
или 
Мэв. Соответственно: 
или 
см
Мэв. Всего обнаружено 
следов, принадлежащих позитронам, и 
электронных следов. Определить отношение вероятности образования пар к вероятности фотоэффекта и комптоновского рассеяния в свинце. Сравнить экспериментальный результат с теоретическим значением.
; эксперимент: 
.
, где 
— масса покоя электрона, становится энергетически возможным процесс образования пар электрон–позитрон. Показать, что ввиду необходимости одновременного выполнения законов сохранения как энергии, так и импульса этот процесс невозможен в вакууме.
, где 
и 
— полные энергии электрона и позитрона. Однако для частиц, обладающих массой покоя, 
, и поэтому при образовании электрон-позитронной пары в вакууме должно было бы одновременно выполняться неравенство 
, что противоречит написанному выше неравенству, т.е. несовместимо с законом сохранения импульса. При образовании же пары вблизи ядра или электрона одновременное выполнение законов возможно, поскольку часть импульса и энергии принимает на себя ядро или электрон.
пороговый импульс налетающего электрона, имеем из законов сохранения полной энергии и импульса 
откуда получаем 
, где 
— пороговая кинетическая энергия электрона.
эв проходит через свинец. Оценить среднюю длину пути, на которой образуется пара.
, то 
, где 
, 
. Отсюда 
см.
, если первоначально ядро покоилось.
, где 
— полная энергия, а 
— полный импульс системы, является лоренц-инвариантным. Рассматривая его в лабораторной системе и в системе центра инерции, имеем равенство: 
,
откуда 
.
кэВ, 
кэВ, 
эВ.
-электроном атома платины, образуя два 
кэв. Энергией атома отдачи пренебречь.
Мэв. Если бы указанная однофотонная аннигиляция происходила, то получился бы квант с энергией порядка 
Мэв, обладающий, следовательно, импульсом 
. В этом случае был бы нарушен закон сохранения импульса, так как исходные частицы практически не обладали импульсом.
эВ, где 
.
Мэв равна 
?
мм.
Мэв. При этом было обнаружено, что электронных треков в 
раза больше, чем позитронных. Найти отношение вероятности образования электронно-позитронной пары к суммарной вероятности других процессов в этом случае.
.
