{"id":"fizyka-2007-maj-matura-rozszerzona/zad/4","paper_id":"fizyka-2007-maj-matura-rozszerzona","number":"4","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"matura","year":2007,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 4. Reakcje rozszczepienia (12 pkt)\nSpośród pierwiastków występujących naturalnie w Ziemi największą liczbę atomową ma uran.\nW uranie naturalnym występują głównie dwa izotopy 235U i 238U. W wyniku rozpadów\npromieniotwórczych uran 238U przechodzi w tor 234Th, a następnie w proaktyn 234Pa.\n4.1 (2 pkt)\nUzupełnij zapisy poniższych reakcji jądrowych.\n238\n234\n90\nU\nTh\n→\n234\n234\n90\n91\nTh\nPa\n→\nRozszczepienie jądra uranu\nU\n235\n92\nmożna spowodować bombardując jądra uranu powolnymi\nneutronami o energii około 1 eV. W reakcji tej uwalnia się energia około 210 MeV.\nJedną z możliwych reakcji rozszczepienia uranu 235U przedstawiono poniżej: Przez x i y\noznaczono odpowiednio liczbę neutronów i liczbę elektronów\n235\n1\n140\n94\n1\n0\n92\n0\n58\n40\n0\n1\nU\nn\nCe\nZr\nn\ne\nx\ny\n→\n+ ⋅\n⋅\n4.2 (2 pkt)\nOblicz liczbę neutronów x oraz liczbę elektronów y, w reakcji rozszczepienia uranu 235U.\n4.3 (2 pkt)\nOblicz wartość prędkości neutronu wywołującego rozszczepienie uranu 235U.\nNr zadania\n3.4\n3.5\n4.1\n4.2\n4.3\nMaks. liczba pkt\n2\n2\n2\n2\n2\nWypełnia\negzaminator! Uzyskana liczba pkt\n10\nPoziom rozszerzony\n4.4 (2 pkt)\nPodaj dwa warunki, które muszą być spełnione, aby w materiale zawierającym uran 235U\nmogło dojść do reakcji łańcuchowej.\n1\n2\n4.5 (4 pkt)\nOblicz liczbę jąder uranu 235U, które powinny ulec rozszczepieniu, aby uwolniona w reakcji\nenergia wystarczyła do ogrzania 1 litra wody od temperatury 20oC do 100oC. Do obliczeń\nprzyjmij ciepło właściwe wody równe 4200 J/kg·K.","answer":null,"answer_text":"4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym\ntuszem/atramentem.","solution":null,"image":"img/fizyka-2007-maj-matura-rozszerzona/zad-4.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":9,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · maj 2007 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 4. Reakcje rozszczepienia (12 pkt)
Spośród pierwiastków występujących naturalnie w Ziemi największą liczbę atomową ma uran.
W uranie naturalnym występują głównie dwa izotopy 235U i 238U. W wyniku rozpadów
promieniotwórczych uran 238U przechodzi w tor 234Th, a następnie w proaktyn 234Pa.
4.1 (2 pkt)
Uzupełnij zapisy poniższych reakcji jądrowych.
238
234
90
U
Th
→
234
234
90
91
Th
Pa
→
Rozszczepienie jądra uranu
U
235
92
można spowodować bombardując jądra uranu powolnymi
neutronami o energii około 1 eV. W reakcji tej uwalnia się energia około 210 MeV.
Jedną z możliwych reakcji rozszczepienia uranu 235U przedstawiono poniżej: Przez x i y
oznaczono odpowiednio liczbę neutronów i liczbę elektronów
235
1
140
94
1
0
92
0
58
40
0
1
U
n
Ce
Zr
n
e
x
y
→

\n\n

⋅
4.2 (2 pkt)
Oblicz liczbę neutronów x oraz liczbę elektronów y, w reakcji rozszczepienia uranu 235U.
4.3 (2 pkt)
Oblicz wartość prędkości neutronu wywołującego rozszczepienie uranu 235U.
Nr zadania
3.4
3.5
4.1
4.2
4.3
Maks. liczba pkt
2
2
2
2
2
Wypełnia
egzaminator! Uzyskana liczba pkt
10
Poziom rozszerzony
4.4 (2 pkt)
Podaj dwa warunki, które muszą być spełnione, aby w materiale zawierającym uran 235U
mogło dojść do reakcji łańcuchowej.
1
2
4.5 (4 pkt)
Oblicz liczbę jąder uranu 235U, które powinny ulec rozszczepieniu, aby uwolniona w reakcji
energia wystarczyła do ogrzania 1 litra wody od temperatury 20oC do 100oC. Do obliczeń
przyjmij ciepło właściwe wody równe 4200 J/kg·K.

","answer_text_html":"
  1. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym
\n

tuszem/atramentem.

","solutions":[]}