| 
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ
.jpg) |
| ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ |
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ
1) Ποιο φαινόμενο κυρίως οδήγησε στην μελέτη του εσωτερικού του ατόμου;
2) Τι και ποια είναι τα νουκλεόνια;
3) Να δοθούν οι ορισμοί: ατομικός αριθμός Ζ, μαζικός αριθμός Α, ισότοποι και ισοβαρείς πυρήνες. Πώς παριστάνεται συμβολικά ένας πυρήνας Χ;
4) Τα ισότοπα ενός στοιχείου έχουν τις ίδιες χημικές ιδιότητες και γιατί;
5) Τι είναι η ατομική μονάδα μάζας (u) και πώς ορίζεται;
6) Ποια σχέση δίνει την ισοδυναμία μάζας και ενέργειας;
7) Πώς ορίζονται το έλλειμμα μάζας, η ενέργεια συνδέσεως και η ενέργεια συνδέσεως ανά νουκλεόνιο;
8) Τι εκφράζει η ενέργεια συνδέσεως και πώς μετρείται η σταθερότητα ενός πυρήνα;
9) Εξηγείστε το διάγραμμα του σχήματος. Τι συμπεράσματα προκύπτουν από αυτό;
10) Τι είναι η σχάση και τι η σύντηξη; Πώς προκύπτει η ενέργεια πού αποδεσμεύεται κατά τα φαινόμενα αυτά;
11) Τι είναι η ισχυρή πυρηνική δύναμη, ποια είναι τα χαρακτηριστικά της και πώς προέκυψε η αναγκαιότητά της; Γιατί δεν γίνεται εύκολα αντιληπτή;
12) Η ενέργεια των νουκλεονίων του πυρήνα είναι κβαντωμένο μέγεθος; Τι σημαίνει αυτό; Σε ποια ενεργειακή στάθμη αντιστοιχεί η πιο ευσταθής κατάσταση του πυρήνα; Πότε ο πυρήνας είναι σε διέγερση και τι συμβαίνει κατά την αποδιέγερση;
13) Τι είναι τα σωμάτια, τα σωματίδια, και τα αντισωμάτια; Αναφέρετε παραδείγματα για το καθένα από αυτά.
14) Τι είναι το φαινόμενο της διδύμου γενέσεως και τι της εξαϋλώσεως;
15) Με ποιο κριτήριο ταξινομούνται τα υποατομικά σωμάτια και σωματίδια. Αναφέρετε τις κατηγορίες στις οποίες ταξινομούνται.
16) Τι είναι τα αδρόνια; Από τι συνίστανται; Τι φορτίο έχουν σε σχέση με το φορτίο του ηλεκτρονίου; Ποια αλληλεπίδραση εκδηλώνουν; Αναφέρετε δύο γνωστά αδρόνια.
17) Τι είναι τα κουάρκ; Έχουν εσωτερική δομή; Εμφανίζονται ελεύθερα στη φύση; Τι φορτίο έχουν; Ονοματίστε τα.
18) Τι είναι τα λεπτόνια; Έχουν εσωτερική δομή; Σε τι διαφέρουν από τά κουάρκς; Ποια αλληλεπίδραση εκδηλώνουν; Ονοματίστε τα.
19) Αναφέρετε τις αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις) πού γνωρίζουμε σήμερα με σειρά μειωμένης ισχύος. Πού εκδηλώνεται η κάθε μία απ’ αυτές; Ποιοι είναι οι φορείς τους; Πώς τις εξηγεί η σύγχρονη φυσική;
20) Ποιες είναι σήμερα οι θεμελιώδεις οντότητες πού η σύγχρονη Φυσική περιγράφει τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις και την εξέλιξη του κόσμου από την γέννησή του μέχρι σήμερα;
21) Ποια σωματίδια υπάρχουν στην ύλη πού παρατηρούμε σήμερα, μετά παρέλευση 15.000.000 ετών, από την έναρξη της Δημιουργίας;
22) Τι είναι η μεταστοιχείωση και τι η ραδιενέργεια;
23) Ποιος είναι ο λόγος πού οι μεγάλοι πυρήνες έχουν πιο πολλά νετρόνια παρά πρωτόνια;
24) Ποιες αρχές πρέπει να τηρούνται σε κάθε πυρηνική αντίδραση;
25) Τι γνωρίζετε για την διάσπαση α; Από πού προκύπτει η παραγόμενη ενέργεια; Αναφέρετε ένα παράδειγμα.
26) Τι γνωρίζετε για την διάσπαση β; Σε ποιες περιπτώσεις διακρίνεται; Αναφέρετε ένα παράδειγμα.
27) Τι γνωρίζετε για την διάσπαση γ; Αναφέρετε ένα παράδειγμα.
28) Τι γνωρίζετε για την διεισδυτική ικανότητα των σωματιδίων α, β, γ και πώς μπορεί να γίνει διαχωρισμός αυτών;
29) Από τι εξαρτάται ο αριθμός ραδιενεργών διασπάσεων; Γράψτε την αντίστοιχη σχέση και ερμηνεύστε τα σύμβολα.
30) Τι ονομάζεται ενεργότητα ραδιενεργού δείγματος; Σε τι μετρείται; Πώς ορίζεται η μονάδα μέτρησής της;
31) Τι είναι ο χρόνος υποδιπλασιασμού ή ημιζωή ενός ραδιενεργού στοιχείου και από τι εξαρτάται;
32) Δώστε την καμπύλη πού απεικονίζει τον αριθμό των πυρήνων πού απομένουν συναρτήσει του χρόνου κατά το φαινόμενο ραδιενεγού διάσπασης (καμπύλη διασπάσεως), γράψτε την αντίστοιχη μαθηματική σχέση και ερμηνεύστε τά σύμβολα. Πώς από αυτή υπολογίζουμε τον χρόνο υποδιπλασιασμού;
33) Τι ονομάζονται πυρηνικές αντιδράσεις; Διατυπώστε τις γενικότερες αρχές της φυσικής οι οποίες πρέπει να τηρούνται κατά την πραγματοποίησή τους. Δώστε την πρώτη πυρηνική αντίδραση πού παρετήρησε ο Rutherford.
34) Πώς ορίζεται η ενέργεια μιας πυρηνικής αντίδρασης; Ποιες πυρηνικές αντιδράσεις λέγονται εξώθερμες και ποιες ενδόθερμες;
35) Περιγράψτε την διεργασία της πυρηνικής σχάσης. Δώστε ένα παράδειγμα δίνοντας και την πυρηνική αντίδραση.
36) Ποια είναι η αρχή λειτουργίας της ατομικής βόμβας και ποια του πυρηνικού αντιδραστήρα παραγωγής ενέργειας;
37) Περιγράψτε την διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης. Με ποιες προϋποθέσεις συμβαίνει; Δώστε τον κύκλο πρωτονίου – πρωτονίου.
38) Τι είναι η κατάσταση πλάσματος και ποιες αντιδράσεις ονομάζονται θερμοπυρηνικές;
39) Σε τι συνίσταται η δυσκολία κατασκευής θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα για παραγωγή ενέργειας;
40) Τι είναι το πρόβλημα της διαχείρισης των πυρηνικών αποβλήτων και πώς αντιμετωπίζεται σήμερα.
41) Περιγράψτε συνοπτικά τις βλάβες και τις ζημιές πού προκαλούν οι ιονίζουσες πυρηνικές ακτινοβολίες.
42) Τι είναι η απορροφηθείσα δόση ακτινοβολίας, τι η ισοδύναμη δόση και σε τι μετρούνται; Αναφέρετε ενδεικτικές τιμές ισοδύναμης δόσης ακτινοβολίας και τις αντίστοιχες επιπτώσεις.
43) Περιγράψτε συνοπτικά τις χρήσεις των πυρηνικών ακτινοβολιών σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.
44) Ο πυρήνας 88Ra224 διασπάται σε 86Rn220 με ταυτόχρονη εκπομπή αγνώστου σωματίου Υ, σύμφωνα με την αντίδραση: 88Ra224 -> 86Rn220 + ΖΥΑ Ποιο είναι το σωμάτιο Υ; (Πανελλήνιες 2000).
45) Αν ένα δείγμα ραδιενεργού υλικού έχει κάποια χρονική στιγμή ενεργότητα 8×104 Bq και το ραδιενεργό υλικό έχει χρόνο υποδιπλασιασμού 60 μέρες, τότε μετά από 120 μέρες πόση θα έχει γίνει η ενεργότητα του δείγματος; (Πανελλήνιες 2005).
46) Το παρακάτω σχήμα παριστά την καμπύλη διάσπασης για ένα δείγμα ραδιενεργού στοιχείου. Ποιος είναι ο χρόνος υποδιπλασιασμού του στοιχείου αυτού; (Πανελλήνιες 2003).
47) Η ενέργεια σύνδεσης ΕΒΧ του πυρήνα ΑΧΖ1 είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια σύνδεσης ΕΒΨ του πυρήνα ΑΨΖ2 . Ποιος από τους παραπάνω δύο πυρήνες είναι σταθερότερος και γιατί; (Πανελλήνιες 2001)
48) Ο χρόνος υποδιπλασιασμού ενός ραδιενεργού υλικού είναι 20 min. Τη χρονική στιγμή t=0, η ενεργότητα ενός δείγματος του υλικού είναι 32 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που επιτρέπει την ασφαλή χρήση του δείγματος από τον άνθρωπο. Ποιος είναι ο ελάχιστος χρόνος που πρέπει να περάσει για να είναι ασφαλής η χρήση του δείγματος ; (Πανελλήνιες Ιουλίου 2005)
49) Ο πυρήνας Χ αποτελείται από 8 πρωτόνια και 8 νετρόνια και έχει ενέργεια σύνδεσης 127 MeV. Άλλος πυρήνας Υ αποτελείται από 26 πρωτόνια και 30 νετρόνια και έχει ενέργεια σύνδεσης 492 MeV. Ποιος πυρήνας είναι σταθερότερος; (Πανελλήνιες Ιουλίου 2005)
50) Ένας πυρήνας με μαζικό αριθμό 200 και ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο 8 ΜeV χωρίζεται με κάποια αντίδραση σε δύο μεσαίους πυρήνες με μαζικούς αριθμούς 100, οι οποίοι έχουν ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο 8,8 ΜeV. Η διαδικασία είναι εξώθερμη ή ενδόθερμη; (Πανελλήνιες 2004).
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΗΜΠΛΗΡΩΣΗΣ ΚΕΝΟΥ
α) Το φάσμα απορρόφησης ενός αερίου παρουσιάζει ………… γραμμές στη θέση των …………..γραμμών του φάσματος εκπομπής.
β) Η απομάκρυνση του ηλεκτρονίου ενός ατόμου υδρογόνου σε πολύ μεγάλη απόσταση από τον πυρήνα, σε περιοχή πρακτικά εκτός του ηλεκτρικού πεδίου του πυρήνα, ονομάζεται .................................... του ατόμου.
γ) Η διαδικασία κατά την οποία ένας πυρήνας μετατρέπεται σε έναν άλλο διαφορετικού στοιχείου ονομάζεται ........... .
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ - ΛΑΘΟΥΣ
α) Οι ακτίνες γ είναι φωτόνια και παράγονται κατά την αποδιέγερση ενός πυρήνα.
β) Κατά τον ιονισμό τους, τα άτομα εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
γ) Το γραμμικό φάσμα των ακτίνων Χ είναι χαρακτηριστικό του υλικού της ανόδου.
δ) Όταν ένας πυρήνας πολύ μεγάλου μαζικού αριθμού διασπάται, είτε αυθόρμητα είτε τεχνητά σε δύο άλλους πυρήνες μεσαίων μαζικών αριθμών, έχουμε το φαινόμενο της σχάσης.
ε) Το σωμάτιο α είναι ένας πυρήνας ηλίου 24Ηe
ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ
ΕΡΩΤΗΣΗ 1
Τι ονομάζουμε ισότοπους πυρήνες; Σε τι μοιάζουν τα ισότοπα ενός στοιχείου Χ;
ΕΡΩΤΗΣΗ 2
Δίνονται οι πυρήνες:
α) Ποιοι από τους παραπάνω πυρήνες περιέχουν τον ίδιο αριθμό:πρωτονίων, νετρονίων, νουκλεονίων;
β) Ποιοι περιστοιχίζονται από τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στο ουδέτερο άτομο;
γ) Ποιοι είναι ισότοπα του ίδιου στοιχείου;
ΕΡΩΤΗΣΗ 3
Τι ονομάζουμε ενέργεια σύνδεσης ενός πυρήνα;
ΕΡΩΤΗΣΗ 4
Ο πυρήνας Χ έχει ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο 8,8MeV, ενώ ο πυρήνας Υ έχει ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο 7,6MeV. Ποιος από τους δύο είναι πιο σταθερός;
ΕΡΩΤΗΣΗ 5
Συμπληρώστε τα κενά στο παρακάτω κείμενο: Η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο εμφανίζει τις μεγαλύτερες τιμές για πυρήνες .............. μαζικών αριθμών. Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο ενός πυρήνα τόσο .............. είναι ο πυρήνας.
Ένας πυρήνας με μεγάλο μαζικό αριθμό έχει .............. ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο από έναν πυρήνα μεσαίου μαζικού αριθμού και μπορεί να .............. σε δύο μεσαίους πυρήνες .............. ενέργεια υπό μορφή .............. .............. των θραυσμάτων.
ΕΡΩΤΗΣΗ 6
Στο πείραμα του Rutherford υποθέστε ότι ένα σωμάτιο α μικρής κινητικής ενέργειας κατευθύνεται μετωπικά προς τον πυρήνα ενός ατόμου. Γιατί το σωμάτιο δεν έρχεται σε επαφή με τον πυρήνα;
ΕΡΩΤΗΣΗ 7
Πώς εξηγείται το ότι ένας πυρήνας δε διασπάται, αν και τα πρωτόνια του απωθούνται μεταξύ τους;
ΕΡΩΤΗΣΗ 8
Ποιες είναι οι σημαντικότερες ιδιότητες της ισχυρής πυρηνικής δύναμης;
ΕΡΩΤΗΣΗ 9
Να αντιστοιχίσετε τις διάφορες αλληλεπιδράσεις με τα σωματίδια φορείς τους:
α) Ασχυρή Α) φωτόνιο
β) Ασθενής Β) βαρυτόνιο
γ) Βαρυτική Γ) W+, W- , Ζ0
δ) Ηλεκτρομαγνητική Δ) γκλουόνιο
ΕΡΩΤΗΣΗ 10
Το περιεχόμενο σε quarks του νετρονίου είναι udd. Ποιο είναι το περιεχόμενο σε quarks του αντινετρονίου; Το νετρόνιο και το αντινετρόνιο ταυτίζονται;
ΕΡΩΤΗΣΗ 11
Ποια στοιχειώδη σωματίδια υπάρχουν στην ύλη που παρατηρούμε σήμερα στο Σύμπαν;
ΕΡΩΤΗΣΗ 12
Χαρακτηρίστε καθεμιά από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή ή λανθασμένη:
α) Ένα ποζιτρόνιο και ένα ηλεκτρόνιο εξαϋλώνονται και στη θέση τους παράγεται ένα φωτόνιο.
β) Ένα λεπτόνιο (μ) αλληλεπιδρά με ένα πρωτόνιο με ισχυρή αλληλεπίδραση ανταλλάσσοντας ένα γκλουόνιο.
γ) Τα λεπτόνια είναι συνολικά έξι, εκ των οποίων τα τρία μόνο έχουν ηλεκτρικό φορτίο.
δ) Ένα αδρόνιο αποτελείται από τα παρακάτω quarks: (u, d).
ε) Σε κάθε στοιχειώδες σωματίδιο αντιστοιχεί και ένα αντισωματίδιο.
ΕΡΩΤΗΣΗ 13
Ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο με αμελητέες κινητικές ενέργειες εξαϋλώνονται και σχηματίζονται δύο φωτόνια. Πόση ενέργεια έχουν συνολικά τα δύο φωτόνια;
ΕΡΩΤΗΣΗ 14
Συμπληρώστε τα κενά στο παρακάτω κείμενο:Τα νουκλεόνια δομούνται από .............. . Τα λεπτόνια είναι μια ξεχωριστή κατηγορία στοιχειωδών σωματιδίων, που δε συμμετέχουν σε .............. αλληλεπιδράσεις. Τα .............. είναι οι φορείς των ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Δύο quarks αλληλεπιδρούν ισχυρά ανταλλάσσοντας ένα .............. .
ΕΡΩΤΗΣΗ 15
Τι είναι η μεταστοιχείωση;
ΕΡΩΤΗΣΗ 16
Ποιο φαινόμενο ονομάζεται ραδιενέργεια; Ποια είδη ραδιενεργών ακτινοβολιών υπάρχουν;
ΕΡΩΤΗΣΗ 19
Τι ονομάζουμε χρόνο υποδιπλασιασμού ενός ραδιενεργού πυρήνα;
ΕΡΩΤΗΣΗ 18
Γιατί, όσο αυξάνεται ο ατομικός αριθμός των πυρήνων, χρειάζεται να υπάρχουν όλο και περισσότερα νετρόνια, για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα των πυρήνων;
ΕΡΩΤΗΣΗ 19
Ένα φιλμ που βρίσκεται μέσα σε ένα κουτάκι από παχύ χαρτόνι κινδυνεύει να προσβληθεί από παρακείμενες πηγές:
α) ακτίνων α,
β) ακτίνων γ ,
γ) ακτίνων β
ΕΡΩΤΗΣΗ 20
Υποθέστε ότι μία δέσμη περιέχει σωματίδια α, β και γ, τα οποία θέλουμε να διαχωρίσουμε. Υποδείξετε κατάλληλο πειραματικό τρόπο.
ΕΡΩΤΗΣΗ 21
Ποιος πυρήνας θα προέλθει από τη διάσπαση-β- ενός πυρήνα
ΕΡΩΤΗΣΗ 22
Το παρακάτω σχήμα δείχνει διαφορετικές διασπάσεις μιας αρχικά διεγερμένης κατάστασης του πυρήνα η οποία διασπάται κατά διάφορους τρόπους:
α) Χαρακτηρίστε καθεμιά από αυτές ως διάσπαση α, διάσπαση β και διάσπαση γ.
β) Για όποιες από αυτές είναι διασπάσεις γ υπολογίστε τις αντίστοιχες ενέργειες των φωτονίων που παράγονται.
γ) Για όποιες από αυτές είναι διασπάσεις β συμπληρώστε τις αντίστοιχες αντιδράσεις.
ΕΡΩΤΗΣΗ 23
Ποιες πυρηνικές αντιδράσεις ονομάζουμε σχάσεις και ποιες συντήξεις;
ΕΡΩΤΗΣΗ 24
Σε τι διαφέρει ο μηχανισμός σχάσης που γίνεται σε έναν αντιδραστήρα από το μηχανισμό σχάσης σε μια πυρηνική βόμβα;
ΕΡΩΤΗΣΗ 25
Σε οποιαδήποτε πυρηνική αντίδραση ισχύουν οι παρακάτω ιδιότητες:
α) Το άθροισμα των ατομικών αριθμούν στο πρώτο και στο δεύτερο μέλος της αντίδρασης είναι ίσο.
β) Το άθροισμα των μαζικών αριθμών στο πρώτο και στο δεύτερο μέλος της αντίδρασης είναι ίσο.
Εξηγήστε ποιοι βασικοί νόμοι διατήρησης δικαιολογούν τις ιδιότητες αυτές.
ΕΡΩΤΗΣΗ 26
Ποιες από τις παρακάτω αντιδράσεις είναι πυρηνικές συντήξεις και ποιες πυρηνικές σχάσεις;
ΕΡΩΤΗΣΗ 27
Να αντιστοιχίσετε τα στοιχεία της αριστερής στήλης με αυτά της δεξιάς.
Α) Αριθμός νετρονίων ατόμου. α) Α
Β) Αριθμός νουκλεονίων ατόμου. β) Ν
Γ) Αριθμός πρωτονίων ατόμου. γ) Ζ
Δ) Αριθμός ηλεκτρονίων στο ιονισμένο άτομο.
ΕΡΩΤΗΣΗ 28
Να χαρακτηρίσετε ως σωστή (Σ) ή λανθασμένη (Λ) την παρακάτω πρόταση:Σε πολύ μικρές αλλά όχι αμελητέες αποστάσεις (π.χ. d = 10-5m) οι ηλεκτρικές δυνάμεις είναι πολύ ισχυρές ενώ οι πυρηνικές αμελητέες.
ΕΡΩΤΗΣΗ 29
Με τα σύμβολα m1, m2,m3, και m4 συμβολίζουμε αντίστοιχα: τη μάζα ενός πυρήνα Α που υφίσταται αυθόρμητη σχάση, το άθροισμα των μαζών των πυρήνων που παράγονται από τη σχάση του Α, το άθροισμα των μαζών δύο άλλων πυρήνων που συντήκονται, και τέλος τη μάζα του πυρήνα που παράγεται από τη σύντηξη των προηγουμένων. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;
α) m1 > m2 και m3 > m4
β) m1 = m2 και m3 = m4
γ) m1<m2 και m3<m4
δ) m1 > m2 και m3<m4
ΕΡΩΤΗΣΗ 30
Δίνεται ότι η ισοδύναμη ενέργεια της μάζας ηρεμίας ενός ηλεκτρονίου ή ενός ποζιτρονίου είναι 0,51MeV. Ποια από τις παρακάτω ενέργειες ενός φωτονίου είναι ικανή να δώσει ένα ζεύγος ηλεκτρονίου - ποζιτρονίου.
α) 0,51 MeV,
β) 1,02 MeV
γ) 0,12MeV
δ) 1MeV
