Контрольная работа по теме «Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер»
Задача 1
b-излучение – это:
1. Вторичное излучение при цепной реакции.
2. Поток нейтронов.
3. Электромагнитные волны.
4. Поток электронов.
Подразумевается, что должны вспомнить, что, во-первых, b-излучение – это вовсе не излучение, а поток заряженных отрицательных частиц, электронов.
Итак, правильный ответ – 4.
Задача 2
С помощью опытов Резерфорд установил, что…:
1. Положительный заряд распределен по всему объему у атома.
2. В состав атома входят электроны.
3. Атом не имеет внутренней структуры.
4. В центре атома положительно заряженное ядро, вокруг которого движутся электроны.
Как мы помним, Резерфорду удалось установить планетарную модель атома. Как и то, что в центре атома находится положительно заряженное массивное ядро, вокруг которого по своим орбитам обращаются электроны. Ответ: 4.
Задача 3
В ядро изотопа 
входят:
1. 92 протона и 238 нейтронов.
2. 146 протонов и 92 нейтрона.
3. 92 протона и 146 нейтронов.
4. 238 протонов и 92 нейтрона.
В данном случае задача рассчитана на то, чтобы вы вспомнили о формуле Иваненко – Гейзенберга. Обратите внимание: порядковый номер говорит о том, какое количество протонов находится в ядре. Это количество соответствует 92, т.е. 92 протона. А разница между атомной массой 238 и 92 протонами – это 146 нейтронов. Ядро изотопа содержит 92 протона и 146 нейтронов. Ответ: 3.
Задача 4
А. Явление радиоактивности открыл 1. Чедвик
Б. Открытие протона 2. Менделеев
В. Открытие нейтрона 3. Беккерель
4. Резерфорд
5. Томсон
Под буквой А написано «Явление радиоактивности открыл» и представлено в ответе под номерами фамилии ученых.
Мы знаем, что радиоактивность была открыта французским ученым Анри Беккерелем. Смотрим, под №3 здесь указана фамилия Беккерель, значит, явлению, о котором мы говорим, под буквой А соответствует №3.
Под буквой Б «Открытие протона». Кто совершил это открытие? Резерфорд. Смотрим в перечисленных фамилиях и находим, что под №4 фамилия Резерфорда. Значит, мы можем сказать, что пункт Б соответствует №4.
И, третье, открытие нейтрона. Мы знаем, что нейтрон тоже был открыт английским ученым, фамилия которого Чедвик. Эта фамилия указана под №1. Следовательно, третьему пункту В соответствует цифра 1, т.е. фамилия ученого Чедвика.
Задача 5
Определите энергию связи дейтерия.
Дано: Решение:
mp = 1,0073 а.е.м. с = 3 . 108 м/с ∆m = (Zmp + Nmn) - mя = 0, 0019 (а.е.м.)
mn = 1,0087 а.е.м. ЕСВ = ∆m . c2 ЕСВ=0,0019 .1,66 .10-27.9 .1016 = 0,0283 .10-11 [Дж]
_____ mЯ = 2,0141 а.е.м. А = Z + N
ЕСВ - ? Ответ: ЕСВ = 0,0283 . 10-11 Дж.
В ядре атома дейтерия содержится две частицы: протон и нейтрон. Нам потребуются масса протона и масса нейтрона. Обратите внимание, все величины масс элементарных частиц измеряются в атомных единицах массы. Надо помнить и о том, что 1 а.е.м. = 1,66 . 10-27 кг. Также запишем массу ядра дейтерия mЯ = 2,0141 а.е.м. Для определения энергии связи нам потребуется еще одна величина – скорость света с = 3 . 108 м/с.
Для решения необходимо воспользоваться формулой ЕСВ = ∆m .c2.
∆m – это дефект массы. Именно этот элемент, дефект массы, нам и потребуется сейчас определить. Как это сделать? Сложить массу протона и массу нейтрона, в ядре дейтерия этих частиц по одной, поэтому Z = 1 и N = 1, согласно уравнению Иваненко – Гейзенберга А = Z + N.
∆m = (Zmp + Nmn) - mя
Обратите внимание, что после сложения этих величин мы вычли массу ядра и получили разницу:
∆m = (Zmp + Nmn) - mя = 0, 0019 (а.е.м.)
ЕСВ = 0,0019 . 1,66 .10-27. 9 . 1016 = 0,0283 . 10-11 [Дж]
Ответ: энергия связи дейтерия равна 0,0283 . 10-11 Дж.