Физика. 11 класс

1. Запишите уравнение ядерной реакции, происходящей при бомбардировке бериллия α-частицами и сопровождающейся испусканием нейтронов.

Решение

Для записи ядерных реакций необходимо знать законы сохранения массового A и зарядового Z чисел:

Сумма массовых чисел частиц, вступивших в реакцию, равна сумме массовых чисел образовавшихся частиц:

Отсюда A = 12.
Сумма зарядовых чисел частиц, вступивших в реакцию, равна сумме зарядовых чисел образовавшихся частиц:

Откуда Z = 6.
Из периодической системы химических элементов Менделеева находим, что искомым элементом является углерод .

Ответ: .

2. Вычислите энергию ядерной реакции: . Выделяется или поглощается энергия в этой реакции?

Решение

Массы частиц (в атомных единицах массы (а.е.м.)), вступивших в реакцию и после нее:  «math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mrow»«mmultiscripts»«mo»§#160;«/mo»«mprescripts/»«mn»3«/mn»«mn»7«/mn»«/mmultiscripts»«mi»Li«/mi»«mo»-«/mo»«mn»7«/mn»«mo»,«/mo»«mn»01601«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»a«/mi»«mo».«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»e«/mi»«mo».«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«mo».«/mo»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mmultiscripts»«mo»§#160;«/mo»«mprescripts/»«mn»1«/mn»«mn»1«/mn»«/mmultiscripts»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mo»-«/mo»«mn»7«/mn»«mo»,«/mo»«mn»00783«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»a«/mi»«mo».«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»e«/mi»«mo».«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«mo».«/mo»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mmultiscripts»«mo»§#160;«/mo»«mprescripts/»«mn»2«/mn»«mn»4«/mn»«/mmultiscripts»«mi»He«/mi»«mo»-«/mo»«mn»7«/mn»«mo»,«/mo»«mn»01601«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»a«/mi»«mo».«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»e«/mi»«mo».«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»m«/mi»«mo».«/mo»«/mrow»«/mstyle»«/math»
Масса частиц, вступивших в реакцию:

Масса частиц после реакции:

Дефект масс реакции:

Так как , то энергия реакции . Следовательно, ядерная реакция происходит с выделением энергии, т. е. энергетический выход реакции:

«math style=¨font-family:`Times New Roman`¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨20px¨»«mi»Q«/mi»«mo mathvariant=¨italic¨»=«/mo»«mo mathvariant=¨italic¨»-«/mo»«mo»§#8710;«/mo»«mi»m«/mi»«msup»«mi»c«/mi»«mn mathvariant=¨italic¨»2«/mn»«/msup»«/mstyle»«/math»,

Ответ: выделяется энергия