Zadanie 16. Matura CKE Listopad 2019
Zapoznaj się z poniższymi informacjami na temat polonu.
Polon jest silnie radioaktywnym, srebrzystoszarym metalem. Jego właściwości fizyczne i chemiczne są zbliżone do selenu.
Jest silnym emiterem promieniowania alfa – miligram emituje tyle samo cząstek alfa co 4,5 grama . Próbka polonu emanuje niebieską poświatą – jest to efekt wzbudzenia otaczającego ją powietrza. Jeden gram polonu wydziela 140 watów mocy, ogrzewając się przy tym do ponad 500°C. Z tego względu był niegdyś używany jako lekkie źródło ciepła w satelitach i pojazdach kosmicznych, na przykład w radzieckich Łunochodach do ogrzewania podzespołów podczas zimnych nocy księżycowych. Obecnie jest wciąż czasem stosowany jako wygodne, wysokowydajne źródło cząstek .
Polon ma 33 izotopy z przedziału mas 188–220. Nie ma stabilnych izotopów. Najtrwalszy izotop 209, o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym 103 lata, nie występuje naturalnie. Jego nukleosynteza, podobnie jak izotopu 208 (), wymaga bombardowania ołowiu lub bizmutu naładowanymi cząstkami (protonami, deuteronami lub cząstkami ) w synchrotronie. Najtrwalszym naturalnie występującym izotopem jest o . Produktem jego rozpadu jest stabilny izotop ołowiu . Praktycznie wszystkie badania polonu prowadzone są z użyciem izotopu 210.
Polon występuje w skorupie ziemskiej w śladowych ilościach w rudach uranu oraz jako tlenek. Jego stężenie w tych rudach jest jednak tak małe (), że przemysłowo opłaca się go otrzymywać na drodze bombardowania bizmutu neutronami:
Powstały jest oczyszczany przez destylację próżniową. Roczne naświetlanie kilograma bizmutu strumieniem daje ok. , co jest ilością niemożliwą do wyizolowania ze źródeł naturalnych. Światowa produkcja tego izotopu wynosi ok. 100 gramów rocznie. Ilość polonu w skorupie ziemskiej jest na tyle mała, że nie podaje się żadnych, nawet szacunkowych danych na ten temat.
Wybrane właściwości fizyczne polonu: gęstość , temperatura topnienia 254°C, temperatura wrzenia 962°C, ciepło właściwe .
Polon jest silnie radioaktywnym, srebrzystoszarym metalem. Jego właściwości fizyczne i chemiczne są zbliżone do selenu.
Jest silnym emiterem promieniowania alfa – miligram emituje tyle samo cząstek alfa co 4,5 grama . Próbka polonu emanuje niebieską poświatą – jest to efekt wzbudzenia otaczającego ją powietrza. Jeden gram polonu wydziela 140 watów mocy, ogrzewając się przy tym do ponad 500°C. Z tego względu był niegdyś używany jako lekkie źródło ciepła w satelitach i pojazdach kosmicznych, na przykład w radzieckich Łunochodach do ogrzewania podzespołów podczas zimnych nocy księżycowych. Obecnie jest wciąż czasem stosowany jako wygodne, wysokowydajne źródło cząstek .
Polon ma 33 izotopy z przedziału mas 188–220. Nie ma stabilnych izotopów. Najtrwalszy izotop 209, o okresie połowicznego rozpadu wynoszącym 103 lata, nie występuje naturalnie. Jego nukleosynteza, podobnie jak izotopu 208 (), wymaga bombardowania ołowiu lub bizmutu naładowanymi cząstkami (protonami, deuteronami lub cząstkami ) w synchrotronie. Najtrwalszym naturalnie występującym izotopem jest o . Produktem jego rozpadu jest stabilny izotop ołowiu . Praktycznie wszystkie badania polonu prowadzone są z użyciem izotopu 210.
Polon występuje w skorupie ziemskiej w śladowych ilościach w rudach uranu oraz jako tlenek. Jego stężenie w tych rudach jest jednak tak małe (), że przemysłowo opłaca się go otrzymywać na drodze bombardowania bizmutu neutronami:
Powstały jest oczyszczany przez destylację próżniową. Roczne naświetlanie kilograma bizmutu strumieniem daje ok. , co jest ilością niemożliwą do wyizolowania ze źródeł naturalnych. Światowa produkcja tego izotopu wynosi ok. 100 gramów rocznie. Ilość polonu w skorupie ziemskiej jest na tyle mała, że nie podaje się żadnych, nawet szacunkowych danych na ten temat.
Wybrane właściwości fizyczne polonu: gęstość , temperatura topnienia 254°C, temperatura wrzenia 962°C, ciepło właściwe .
Zadanie 16.1.(0 - 1)
Fizyka współczesna
Oblicz, jaką moc wydziela polonu 210.
#fizyka jądrowa#rozpad promieniotwórczy#moc
Zadanie 16.2.(0 - 1)
Fizyka współczesna
Oblicz, jaką moc wydzielałby polonu 210 po 415 dniach.
#rozpad promieniotwórczy#czas połowicznego rozpadu#moc promieniowania#izotopy
Zadanie 16.3.(0 - 1)
Fizyka współczesna
Oblicz, jak długo trzeba by naświetlać bizmutu wiązką , aby wyprodukować 1 miligram polonu 210.
#reakcje jądrowe#aktywacja neutronowa#izotopy#proporcjonalność
Zadanie 16.4.(0 - 2)
Fizyka współczesna
Na podstawie powyższego tekstu oraz własnej wiedzy przedstaw co najmniej dwa argumenty świadczące o tym, że stosowanie izotopów promieniotwórczych jako źródeł mocy w statkach kosmicznych jest korzystniejsze w porównaniu z innymi rodzajami źródeł mocy. Uzasadnij swoją odpowiedź.
#izotopy promieniotwórcze#rozpad promieniotwórczy#źródła energii#kosmonautyka
Zobacz również podobne zadania
Matura CKE Grudzień 2013
0 - 1 pkt
Zadanie 9. (0–1)
Termometr laboratoryjny mierzący temperatury w zakresie od do położono na stoliku pompy próżniowej, ale nie przykrywano kloszem (jak na rysunku).[img1]Po ustaleniu równowagi termodynamicznej słupek rtęci wskazał temperaturę . Następnie stolik z termometrem nakryto kloszem w sposób nienaruszający stanu równowagi termodynamicznej w układzie i bardzo powoli wypompowano powietrze spod klosza.
Spośród podanych poniżej zaznacz wszystkie poprawne informacje wpisując znak X w puste kratki.
była temperaturą
P F
Po nakryciu kloszem stolika z termometrem wskazanie termometru
.........................
Termometr laboratoryjny mierzący temperatury w zakresie od do położono na stoliku pompy próżniowej, ale nie przykrywano kloszem (jak na rysunku).[img1]Po ustaleniu równowagi termodynamicznej słupek rtęci wskazał temperaturę . Następnie stolik z termometrem nakryto kloszem w sposób nienaruszający stanu równowagi termodynamicznej w układzie i bardzo powoli wypompowano powietrze spod klosza.
Spośród podanych poniżej zaznacz wszystkie poprawne informacje wpisując znak X w puste kratki.
była temperaturą
P F
Po nakryciu kloszem stolika z termometrem wskazanie termometru
.........................
Zobacz pełne zadanie →
Matura CKE Grudzień 2013
0 - 1 pkt
Zadanie 14. (0–1)
Rozważ dwa układy drgające przedstawione na rysunku. Wszystkie sprężyny są identyczne, a masy ciężarków – równe. Jeśli ciężarki zostaną wprawione w drgania, to okres drgań ciężarka na pojedynczej sprężynie wynosi , a okres drgań ciężarka w układzie z dwoma sprężynami wynosi .[img1]Poniżej zapisano relacje pomiędzy okresami drgań ciężarków.
Wybierz i otocz kółkiem prawidłową odpowiedź.
Rozważ dwa układy drgające przedstawione na rysunku. Wszystkie sprężyny są identyczne, a masy ciężarków – równe. Jeśli ciężarki zostaną wprawione w drgania, to okres drgań ciężarka na pojedynczej sprężynie wynosi , a okres drgań ciężarka w układzie z dwoma sprężynami wynosi .[img1]Poniżej zapisano relacje pomiędzy okresami drgań ciężarków.
Wybierz i otocz kółkiem prawidłową odpowiedź.
Zobacz pełne zadanie →
Matura Operon Listopad 2018
0 - 4 pkt
Zadanie 13.
Płaska ramka z drutu z wpiętym amperomierzem została umieszczona w zmiennym polu magnetycznym prostopadle do linii sił. Powierzchnia ramki wynosi , a jej opór (wraz z amperomierzem) to . Wartości natężenia prądu wskazywane przez amperomierz przedstawiono na wykresie.[img1]Sporządź wykres zależności indukcji pola magnetycznego przenikającego przez ramkę od czasu. Wartość początkowa indukcji wynosi 0.
Płaska ramka z drutu z wpiętym amperomierzem została umieszczona w zmiennym polu magnetycznym prostopadle do linii sił. Powierzchnia ramki wynosi , a jej opór (wraz z amperomierzem) to . Wartości natężenia prądu wskazywane przez amperomierz przedstawiono na wykresie.[img1]Sporządź wykres zależności indukcji pola magnetycznego przenikającego przez ramkę od czasu. Wartość początkowa indukcji wynosi 0.
Zobacz pełne zadanie →
Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?
Załóż darmowe konto, by uzyskać nielimitowany, wygodny dostęp do odpowiedzi do wszystkich zadań maturalnych!
Załóż darmowe konto