Физика

Задача 1

 

Задача 1

 

Изотоп обстреливают нейтронами. В результате образуется a-частица и неизвестный химический элемент. Определите образовавшийся новый химический элемент.

Вспоминаем, что a-частица – это ядро атома гелия.

a-частица ®

Запишем реакцию уже со всеми известными величинами.

Как определить этот химический элемент? Прежде всего давайте сравним массовые числа до реакции и после. До реакции 11. После реакции тоже должно быть 11, значит, у неизвестного элемента массовое число равно 11 – 4 = 7. Аналогично поступаем и с зарядовым числом. До реакции 5, у гелия 2, значит, у неизвестного элемента 5 – 2 = 3. По таблице Менделеева определяем, что этот элемент – литий. Записываем реакцию:

 

Задача 2

 

 

Задача 2

 

Выделяется или поглощается энергия в ядерной реакции?

Здесь представлена реакция взаимодействия , взаимодействует он с протием – это один из изотопов водорода, . В результате реакции образуется (a-частица) и изотоп . Основные величины – массы этих частиц – мы должны найти в таблице, в которой представлены массы ядер этих химических элементов и их изотопы.

m ()= 6,01513 а.е.м., водорода m()= 1,00728 а.е.м., гелия m ()= 4,00260 а.е.м. и m()= 3,01602 а.е.м.

Чтобы определиться с выделением или поглощением энергии, мы должны опереться в первую очередь на разность масс, которыми обладали элементы до реакции и после. Другими словами, мы должны сравнить массу элементов до и после реакции. Буквой А₁ мы обозначим массовое число суммы элементов лития и водорода:

А₁ = А_Li + A_H

А₁ = А_Li + A_H = 7,02241 а.е.м.

А₂ – это масса ядер тех элементов, которые образовались после реакции.

А₂ = А_{4 Не} + А_3Не = 7,01862 а.е.м.

Теперь мы находим разницу этих массовых чисел.

∆А=А₂ – А₁ = 7,01862 - 7,02241

Первое, что необходимо здесь сказать: у нас получается значение отрицательное:

∆А=А₂ – А₁ = -0,00379 а.е.м.

Это означает, что массовое число А₂ < A₁. Получается, что масса взаимодействующих элементов до того, как реакция началась, больше, чем масса тех элементов, которые образовались после реакции. Это говорит о том, что реакция идет с выделением энергии.

Ответ: реакция проходит с выделением энергии.

Куда пропадает масса? Она выделяется в виде различных видов энергии. В первую очередь это энергия тепловая.

 

Список дополнительной литературы:

1. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике, М., Просвещение, Изд. 12.
2. Лукашик В. И. Иванова В. Е., Сборник задач по физике 7-9, М., Просвещение, 2011 г.
3. А. В. Перышкин, Сборник задач по физике 7-9, М., Экзамен, 2010 г.