93 Атомы бора с массовым числом $A = 10$ и пучок неизвестных частиц сталкиваются на встречных курсах внутри ускорителя ионов, имея одинаковые скорости. Максимальный угол рассеяния атомов бора составляет $30^\circ$.

Из каких атомов состоит пучок неизвестных частиц?

A H

Считать, что скорости всех частиц много меньше скорости света.

188 Если бы ядро урана раскололось на три части, то выделившаяся энергия была бы больше, чем в случае распада его на две части.

Почему в природе уран распадается только на две части?

A H

189^★ Изотоп $^7\mathrm{Be}$ — радиоактивный элемент с периодом полураспада 53.37 дней. Когда бериллий нагревают до температуры несколько тысяч градусов, его период полураспада изменяется. Как это можно объяснить?

A H

190^★ Часть радиоактивного ряда, начинающегося с тория-$232$, представлена (вместе с соответствующими периодами полураспада) ниже:

Из руды извлечены торий-$232$ и торий-$228$, находящиеся в равновесии, и очищены химическим путем.

Нарисуйте вид зависимости изменения числа атомов радона-$220$, которую необходимо ожидать в течение времени от $10^{-3}$ до $10^3$ лет (в логарифмическом масштабе) в $10^{-3}~кг$ исходного материала.

A H

191 Каким напряжением должны быть ускорены протоны, чтобы при столкновении с неподвижными протонами стало возможным образование пары протон-антипротон?

A H

Считайте, что энергия массы покоя протона равна приблизительно $1~ ГэВ$.

194 В эксперименте по комптоновскому рассеиванию неподвижные электроны бомбардируются фотонами, энергия которых равна энергии покоя электрона.

a Найдите угол между рассеянными фотонами и электронами, импульсы которых имеют одинаковую величину.

A H

b Какова скорость таких электронов?

A

195 Рентгеновские фотоны рассеяны на угол $90^\circ$ первоначально покоящимися электронами. Как изменилась длина волны фотонов?

A H

196 Вообразите, что классический электрон - это маленький шарик.

a Каков минимальный радиус такого электрона, если считать, что его электростатическая энергия не больше его энергии покоя $mc^2$?

A H

b Какова угловая скорость электрона, если его момент импульса равен $h/(4\pi)$?

A

c Какой «экваториальной» скорости это соответствует, если вся энергия покоя электрона обеспечивается электростатическим полем?

A

197^★ Электрон находится в большой прямоугольной коробке.

Оцените порядок толщины слоя (на дне коробки), который занят электроном в результате гравитационного воздействия.

A H

198^★ Согласно классическим представлениям, электростатическое поле атомного ядра могло бы притянуть электрон к этому ядру. Однако соотношение неопределенностей Гейзенберга устанавливает такую высокую кинетическую энергию для электрона, замкнутого в маленьком пространстве ядра, что электрон покинул бы ядро в любом случае.

Каким могло бы быть атомное число трансуранового элемента, способного удерживать электрон в пределах своего ядра в течение существенного времени, если только сам элемент был бы достаточно устойчив?

A H