Naidin но енергия изчисление на ядрената реакция, списанието "Физика» № 6 за 2018
A. A. Naydin,
. Ноември фитнес зала № 44, област Новокузнецк, Кемеровска.
Всичко е наред толкова трудно, колкото е рядкост.
Спиноза
Изчисление на енергия в ядрени реакции са традиционно труден за ученици от средните училища, обаче, ще се проведе в рамките на процесите на атомното ядро винаги предизвика живият им интерес. В учебниците по примери показват как да се определи енергията на свързване на ядрото и на изхода на енергия от ядрената реакция, но не обсъждат условията на ядрени реакции и други методи за изчисляване на енергията. Нека се опитаме да решите този дефект, обединение, решили проблема в класната стая, така че те формира система задача, която ще се развива студент. Припомнете си, че ядрената реакция - превръщане на атомните ядра чрез взаимодействие с частиците, включително фотони или един с друг.
. За ядрени реакции необходимо сближаване на частици до разстояния от порядъка на 10 -13 cm Какво точно се случва към ядрото зависи от енергията на частиците на инциденти и свързващата енергия на нуклоните: на частиците може да бъде уловена от атомното ядро и предизвика ядрена реакция може да бъде разцепен в сърцевина фрагменти могат otletet когато ударен от еластична сърцевина. Ядрени реакции са обект на законите на опазване на електрически заряд енергия на импулса.
Ядрени реакции могат да се появят и с освобождаването и усвояването на енергия. И тази енергия е от порядъка на 10 6 пъти по-голяма, отколкото при химическа реакция! Proizvedom енергия изчисление по примера на ядрената реакция:
(Такива реакции се наричат ядрен синтез реакции):
2.01410 Аму + 3.01605 атомни масови единици - (4,00260 + 1,00866) атомни масови единици = 0.01889 атомни масови единици = 0.013136 х 10 -27 кг.
Е = Δmc 2 = 0.28221 · 10 -11 J ≈ 17,6 MeV.
Реакцията на ядреното делене, за да се покаже един възможен пример за схемите за изотоп уран делене:
Тази реакция протича при експлозията на атомната бомба, както и във вътрешността на ядрен реактор. Изчисление на енергията, която произвеждаме, но за в бъдеще ние знаем, че средно един изотоп на реакция на уран разпад освободени около 200 MeV.
реакция на разлагане е удобно, илюстрирана с реакция Тази реакция е интересен с това, че се опитва да създаде ядро от двойно α цикъл природа на "отнемане" в момента на Големия взрив, и е като сега - във вътрешността на звездите. Въпреки това, тази сърцевина е нестабилен и се разлага почти веднага в две α-частици. Поради тази вселена се състои основно от водород и хелий, и концентрацията на тежки компоненти в него е ниска.
Стенографско обозначение реакционни уравнения ядрени показват пример на реакцията, която се записва под формата на
"Installed Айнщайн връзка е основа за по-нататъшно много по-важни изводи. Радиоактивни отряд е от тази гледна точка една от възможностите на въпроса за огромни енергийни резерви на техническото използването на тези енергийни резерви, по принцип не е невъзможно, а по-скоро, Ръдърфорд очевидно е била подобна на количеството енергия, - обаче, микроскопичен мащаб, когато той азот може да се разшири от радиоактивни разделяне. Но ние не трябва да се отдадете на илюзията, че техническата производството на тази енергия е въпрос на близко бъдеще и че това ще бъде постигнато чрез обезценяването на въглища; От друга страна, никой не може да се спори срещу факта, че има се разкрива една от най-сериозните технически проблеми. "
Сега в процеса на решаване на проблемите на студентите може да се докаже, както и други методи за изчисляване на освобождаването на енергия в ядрената реакция.
"Добави още един нюанс на дъгата. "
Задача 1: Един от най-известните слети реакции е реакцията на синтез на деутерий и тритий: Какво енергия се освобождава в тази реакция? деутерий свързваща енергия на 2,228 MeV, 8,483 MeV тритий, хелий 28.294 MeV.
Решение. В тази реакция, разделяне на деутерий и тритий ядра в техните съставни частици, при което свързващата енергия се изразходват, при което се хелий ядро с освобождаване на енергия. Добивът на енергия на реакцията: E = 28,294 MeV - (+ 2,228 MeV, 8483 MeV) = 17.583 MeV. Енергията на свързване на всички студенти ядро вече може да разчита, така че те не са толкова трудно да се изчисли произведената енергия от всяка ядрена реакция по такъв начин.
Задача 2. Определяне енергия отговор, ако е известно, че свързващата енергия на нуклон в ядра са, съответно, 5.60 и 7,06 MeV.
Решение. Под действието на лития протон ядро свива, че енергията се изразходват на съобщения, но има два хелиеви ядра, и освобождава енергия E = 2 (4 ∙ 7,06 MeV / ф) - 7 ∙ 5,60 MeV / U = 17.28 MeV ,
Задача 3 В ядрената реакция, протони инцидент на покой литиев ядро. Ако неутроните, произведени в реакцията, се заравят енергията на инциденти протони E = 1.92 MeV. Оценете колко енергия се абсорбира в реакцията. На каква минимална енергия на входящите протоните на реакцията може да отиде?
Решение. Това е първият пример на ядрената реакция, в която се абсорбира енергия (ен). В лабораторни референтна рамка, ние движи със скорост υ покой протон и литиев ядро (фиг. А). След неутронни ядрени реакции е фиксиран и берилий ядро придобива известна скорост V (фиг. В).
Според закона за запазване на инерцията, т.т. υ = MBE V. Познаването на масовото число на всяка частица, ние откриваме, V = (1/7) υ. В лабораторни рамката, където E = 6/7.
Сега, ние разберете дали минимален инцидент-протон енергия E ", тази реакция като цяло могат да отидат. Базовата система "център на масата на система ядрото на протон-литий", който се движи надясно с υ скорост ", тяхната скорост на топене (υ - υ ') - MLI υ' = 0, където υ '= 1/8 υ. Ако протона има най-ниската енергийна Е ", тогава в опорния кадър и всичко това се абсорбира в частиците не предизвиква реакция разпръсна предвид, че MLI = 7MP. получаване или където Е '= 48 / 49Е.
4. Ако задачата да насочи потока от протони върху лед парче тежка вода D2 О, тогава най-малко протон кинетична енергия E = 1.4 MeV ядрена реакция протича с образуването на ядра Каква е минималната енергия, необходима за информиране на деутерия ядра, така че, когато те са в контакт с парче лед обикновена вода имаше една и съща ядрената реакция?
Решение. Пишем закона за запазване на инерцията, и икономия на енергия за тази реакция V:
където Е - енергията, консумирана в реакцията.
Пишем закона за запазване на инерцията и икономията на енергия закон за случая, когато деутерий ядра попадат върху парче лед от обикновена вода:
Проблем 5. Реакционната инциденти а-частици имат кинетичната енергия на 7.68 MeV. дали такава реакция е възможно? Ако да, какъв е общият кинетичната енергия на продуктите на реакцията?
Решение. Намираме маса дефект: 4.00260 + 14.00307 - (16,99913 + 1,00782) = -0,0013 атомни масови единици
Тази реакция протича с усвояването на енергия! En = 1.2 MeV.
Пишем закона за запазване на инерцията и на закона за запазване на енергията за тази реакция:
Енергията на падащата частица е достатъчно, за да се гарантира, че тази реакция се извършва! Общият кинетичната енергия на разлагащи се продукти на E - E = 6.14 MeV.