Energia Jądrowa ZESTAW 3

Zestaw 3

Zad. l

Reaktor jądrowy w którym rozszczepieniu ulega U235 produkuje 1000MW ciepła. Energia przypadająca na rozszczepienie wynosi 200MeV. Ile gramów U235 zużywa się dziennie? Ile gramów neutronów reaguje z U235 powodując rozszczepienie.? Oblicz masę U235 wypalonego w ciągu jednego dnia wiedząc, że mikroskopowy przekrój czynny na absorpcję wynosi 683 b a na rozszczepienie 578 b.

Zad. 2

Co to są izotopy rodne? Na drodze jakich reakcji i rozpadów jądrowych powstaje rozszczepialny U233 oraz Pu239?'

Zad. 3

*

Rysunek przedstawia podstawowy system (łańcuch) transmutacji i rozpadów promieniotwórczych dla izotopów plutonu, ameryku i kiuru. Co oznaczają strzałki o różnych kolorach, symbole pod nazwą izotopu oraz symbol BR? Rozpisz wybrane przejścia tak aby zamknąć jedną z pętli występujących w systemie.

Zad. 4

Wyprowadzić wzór na czas połowicznego rozpadu. Obliczyć czas połowicznego rozpadu dla Xel35 (X=2.09E-5 s'¹) i 1135 (X=2.87E-5 s'¹). Jakie są dwa główne źródła Xel35 w rdzeniu reaktora?

Zad. 5

Próbka zawiera 20 mikrogramów Cf252. Policzyć ilość atomów Cm252, początkową aktywność (Ci, Bq), ilość atomów Cm252 po 12 latach oraz czas po jakim aktywność wyniesie 0.001 Ci.

Zad. 6

Policzyć aktywność materiału zawierającego: 1x10° atomów Fe59 (X= 1.80 x 10' sec’¹ ), lxl0⁶ atomów Mn54 (A. = 2.57 x 10'⁸ sec'¹) oraz 1x10⁶ atomów Co60 (X = 4.17 x 10'⁹ sec'¹).

Zad. 7

Obliczyć energię wydzieloną podczas rozpadów Rb93 i Cs 140 zgodnie z podanymi łańcuchami.

93 P	93 ^	93 P	93 ^P 93
Rb -	Sr -	Y -	Zr , Nb
37	38	39	40 41

140 ^	140 P	140 ^	140
Cs -	Ba -	La -	Ce
55	56	57	58

Zad. 8

Zdefiniuje pojęcie rezonansu. Narysuj zależność przekroju czynnego na rozszczepienie oraz wychwyt rezonansowy dia U235 i U238 w funkcji energii neutronu. Jak nazywają się cztery zasadnicze przedziały energetyczne dla neutronów, jakie są ich umowne granice?