⚛️ Fizyka · Dział Poziom rozszerzony ~3–5 pkt

☢️Fizyka jądrowa

Skład jądra, izotopy, deficyt masy, energia wiązania, przemiany alfa, beta, gamma, prawo rozpadu, datowanie radiowęglowe, reakcje jądrowe, elementy fizyki relatywistycznej.

Fizyka jądrowa to dział łączący strukturę materii z energią. JĄDRO ATOMOWE: nukleony (proton, neutron), liczba atomowa Z i masowa A, izotopy. DEFICYT MASY (Δm=Zmₚ+Nmₙ-Mjądra) i ENERGIA WIĄZANIA (E=Δmc² - wzór Einsteina), energia wiązania na nukleon, krzywa Astona. PRZEMIANY JĄDROWE: alfa (emisja jądra helu), beta minus i plus (n→p+e⁻+ν̃; p→n+e⁺+ν), gamma (emisja fotonu wysokoenergetycznego). PRAWO ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO (N(t)=N₀(½)^(t/T), aktywność, datowanie radiowęglowe). REAKCJE JĄDROWE: rozszczepienie (uran-235) i fuzja, energia jądrowa. FIZYKA RELATYWISTYCZNA: równoważność masy i energii E=mc², energia spoczynkowa i kinetyczna, niezmienność prędkości światła.

Rozwiąż zadania z fizyka jądrowa → Tryb quizowy

zadań w dziale

typów zadań

poziom matury

Elementy fizyki atomowej i jądrowej (XI, XII)

sekcja CKE

Przykładowe zadania

Wybrane z 52 zadań w dziale "Fizyka jądrowa".

Zobacz wszystkie →

☢️ Fizyka jądrowa ✎ Otwarte rozszerzone ⚫⚫⚫⚫⚪ Trudne 🤖 Ocena AI Autorskie · PR 3 pkt

Opisz zasadę działania reaktora jądrowego. (a) Jaką rolę pełni moderator neutronów? (b) Dlaczego ^{235}\text{U}, a nie ^{238}\text{U}, jest paliwem reaktorów? (c) Jak w reaktorze reguluje się moc reakcji?

📘 Wzorcowa odpowiedź

(a) Moderator zwalnia neutrony. (b) ^{235}\text{U} rozszczepia się termicznie, ^{238}\text{U} nie. (c) Pręty kontrolne z kadmu/boru.

Kryteria oceny: (a) Moderator (woda, grafit) spowalnia neutrony prędkie do termicznych, które skuteczniej wywołują rozszczepienie ^{235}\text{U} (1 pkt). (b) ^{235}\text{U} ulega rozszczepieniu neutronami termicznymi; ^{238}\text{U} pochłania neutrony bez efektywnego podtrzymania reakcji łańcuchowej (1 pkt). (c) Pręty sterujące (z kadmu lub boru) pochłaniają neutrony; wsunięcie prętów zmniejsza moc, wysunięcie zwiększa (1 pkt). 3 pkt.

Rozwiąż samodzielnie — AI sprawdzi krok po kroku →

☢️ Fizyka jądrowa ✎ Otwarte rozszerzone ⚫⚫⚫⚫⚪ Trudne 🤖 Ocena AI Autorskie · PR 3 pkt

Wyjaśnij pojęcia energii wiązania i defektu masy jądra atomowego. Oblicz defekt masy jądra helu ^4_2\text{He}, wiedząc że: masa jądra m_{He} = 4{,}0015\text{ u}, masa protonu m_p = 1{,}0073\text{ u}, masa neutronu m_n = 1{,}0087\text{ u}.

📘 Wzorcowa odpowiedź

\Delta m = 0{,}0305\text{ u}; E_w ≈ 28{,}4\text{ MeV} (≈ 7{,}1\text{ MeV}/nukleon).

Kryteria oceny: Energia wiązania: energia potrzebna do rozbicia jądra na wolne nukleony; defekt masy: \Delta m = Zm_p + Nm_n - m_{jadra} (1 pkt). Obliczenie: \Delta m = 2(1{,}0073) + 2(1{,}0087) - 4{,}0015 = 2{,}0146 + 2{,}0174 - 4{,}0015 = 0{,}0305\text{ u} (1 pkt). Energia wiązania: E_w = \Delta m · c^2 = 0{,}0305 · 931\text{ MeV} ≈ 28{,}4\text{ MeV} (1 pkt). 3 pkt.

Rozwiąż samodzielnie — AI sprawdzi krok po kroku →

☢️ Fizyka jądrowa ◉ Zamknięte A–D ⚫⚫⚫⚪⚪ Średnie Autorskie · PP 1 pkt

W reakcji syntezy jądrowej: ^2_1\text{H} + ^3_1\text{H} \rightarrow ^4_2\text{He} + ?. Brakującą cząstką jest:

A proton ^1_1\text{H}

B elektron e^-

C cząstka alfa ^4_2\text{He}

D neutron ^1_0\text{n} ✓

Rozwiąż na platformie →

☢️ Fizyka jądrowa ⚖ Prawda / Fałsz ⚫⚫⚪⚪⚪ Łatwe Autorskie · PP 3 pkt

Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących promieniotwórczości:

W rozpadzie alfa liczba atomowa Z maleje o 2, a liczba masowa A maleje o 4.

P ✓

W rozpadzie beta-minus jądro emituje elektron i proton.

F ✓

Czas połowicznego zaniku pierwiastka promieniotwórczego nie zależy od temperatury ani ciśnienia.

P ✓

Rozwiąż na platformie →

☢️ Fizyka jądrowa ✎ Otwarte rozszerzone ⚫⚫⚫⚪⚪ Średnie 🤖 Ocena AI Autorskie · PP 2 pkt

Tryt ^3_1\text{H} ulega rozpadowi beta-minus do helu-3 ^3_2\text{He}. (a) Napisz równanie tego rozpadu jądrowego. (b) Czas połowicznego zaniku trytu wynosi T_{1/2} = 12{,}3\text{ lat}. Oblicz, po jakim czasie masa trytu zmniejszy się do \frac{1}{8} masy początkowej.

📘 Wzorcowa odpowiedź

(a) ^3_1\text{H} \rightarrow ^3_2\text{He} + e^- + \bar{\nu}_e; (b) t = 3 × 12{,}3\text{ lat} ≈ 37\text{ lat}.

Kryteria oceny: (a) ^3_1\text{H} \rightarrow ^3_2\text{He} + e^- + \bar{\nu}_e (1 pkt). (b) \frac{m}{m_0} = \left(\frac{1}{2}\right)^{t/T_{1/2}} = \frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3, więc t = 3T_{1/2} = 3 × 12{,}3 = 36{,}9 ≈ 37\text{ lat} (1 pkt). 2 pkt.

Rozwiąż samodzielnie — AI sprawdzi krok po kroku →

☢️ Fizyka jądrowa ◉ Zamknięte A–D ⚫⚫⚪⚪⚪ Łatwe Autorskie · PP 1 pkt

Cząstka beta-minus (\beta^-) to:

A jądro helu ^4_2\text{He}

B pozyton (antyelektron e^+) emitowany z jądra

C elektron (e^-) emitowany z jądra ✓

D foton gamma o wysokiej energii

Rozwiąż na platformie →

Załóż konto i rozwiąż wszystkie 52 zadań →

☢️Fizyka jądrowa

Wypróbuj pytania z tematu „Fizyka jądrowa"

Typy zadań w tym dziale

Przykładowe zadania

Opisz zasadę działania reaktora jądrowego. (a) Jaką rolę pełni moderator neutronów? (b) Dlaczego ^{235}\text{U}, a nie ^{238}\text{U}, jest paliwem reaktorów? (c) Jak w reaktorze reguluje się moc reakcji?

Wyjaśnij pojęcia energii wiązania i defektu masy jądra atomowego. Oblicz defekt masy jądra helu ^4_2\text{He}, wiedząc że: masa jądra m_{He} = 4{,}0015\text{ u}, masa protonu m_p = 1{,}0073\text{ u}, masa neutronu m_n = 1{,}0087\text{ u}.

W reakcji syntezy jądrowej: ^2_1\text{H} + ^3_1\text{H} \rightarrow ^4_2\text{He} + ?. Brakującą cząstką jest:

Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących promieniotwórczości:

Tryt ^3_1\text{H} ulega rozpadowi beta-minus do helu-3 ^3_2\text{He}. (a) Napisz równanie tego rozpadu jądrowego. (b) Czas połowicznego zaniku trytu wynosi T_{1/2} = 12{,}3\text{ lat}. Oblicz, po jakim czasie masa trytu zmniejszy się do \frac{1}{8} masy początkowej.

Cząstka beta-minus (\beta^-) to:

Powiązane działy

Fizyka atomowa

Grawitacja i astronomia

Termodynamika

Pozostałe działy fizyki

Tryb quizowy

Pełny egzamin

Archiwum CKE

Załatw dział "Fizyka jądrowa" raz na zawsze