Физика атома

Найти наименьшую частоту γ-кванта, которая необходима для осуществления следующей ядерной реакции: $_1^2H+\gamma \to _1^1H + _0^1n$.

Природный уран состоит на n₁ = 0,7% из изотопа $^{235}U$ и на n₂ = 99,3% - из $^{238}U$. По современным представлениям, все элементы тяжелее железа образовались при взрывах сверхновых звёзд, а после этого из получившихся газопылевых облаков возникли звёзды следующего «поколения», в частности, Солнце и планеты Солнечной системы. По-видимому, в этих выбросах всех изотопов урана было примерно, поровну. Оцените, сколько лет назад произошёл тот выброс вещества, из которого сформировалась наша Земля.

Найти наименьшую частоту v электромагнитного излучения, способного вызвать рождение пары частиц «электрон + позитрон».

Атомная электростанция расходует за время t = 1 сутки m = 200 г изотопа урана $_{92}^{235}U$. При делении одного ядра этого изотопа выделяется энергия E = 200 МэВ. Сколько электрических лампочек мощностью P = 100 Вт может питать эта электростанция, если ее КПД равен η = 20%?

Найти отношение средней энергии <ε_кв> линейного одномерного осциллятора, вычисленной по квантовой теории, к энергии <ε_кл> такого же осциллятора, вычисленной для двух температур:1) T = 0,1Θ_E; 2) T = Θ_E, где Θ_E – характеристическая температура Эйнштейна.

Фотон с энергией ℇ₁ = 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия ℇ₂ рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния Θ.

Принимая, что Солнце излучает как черное тело, вычислить его энергетическую светимость R_e и температуру T его поверхности. Солнечный диск виден с Земли под углом φ = 32’. Солнечная постоянная C = 1,4 кДж/(м²∙c).

Пользуясь теорией теплоёмкости Эйнштейна, определить изменение ΔU_m молярной внутренней энергии кристалла при нагревании его от нуля до T₁ = 0,1 Θ_E. Характеристическую температуру Θ_E Эйнштейна принять равной 300 K.

Фотон с энергией 250 кэВ рассеялся под углом 120° на первоначально покоящемся свободном электроне. Определить импульс электрона отдачи.