2. ядролық физика негіздері

жүктеу 1,3 Mb.

бет	49/62
Дата	09.05.2020
өлшемі	1,3 Mb.
	#30265
түрі	Құрамы

1 ... 45 46 47 48 49 50 51 52 ... 62

2. ядролы физика негіздері

Шешімі: Қажетті сандық мәндерді кітап соңындағы кестеден аламыз. Реакция энергиясы

Энергияның сақталу заңы бойынша литий ядросы мен α – бөлшектің кинетикалық энергияларының қосындысы, протонның бастапқы энергиясы мен реакция кезінде бөлінетін энергияның қосындысына тең:
T_Li+ T_a= T_p+ ΔQ (1)
Енді импульстің сақталу заңын қолданайық

немесе.

Осы теңдікті квадраттап, екенін ескеріп,
(2)
теңдеуін табамыз.

Берілген жағдайдағы бөлшектің энергиясы оның тыныштық энергиясынан көп кіші болғандықтан, біз кинетикалық энергия мен импульс арасындағы релятивтік емес теңдеуді қолдана аламыз, сондықтан теңдік
(3)
түрінде болады.

(1), (2) теңдеулер жүйесін шешіп кинетикалық энергиялар үшін өрнектерді аламыз:

(4)
(5)

Сан мәндерін (4), (5)-ке қойып, реакция өнімдерінің кинетикалық энергиялары мәндерін табамыз:

4. полоний изотопының ядросы радиоактивті ыдыраудан кейін, α–бөлшек шығарып, қорғасынға айналады. Реакцияны жазып, оның энергетикалық шығуын анықтаңыз.

Шешімі: Реакция теңдеуі

түрінде беріледі.

Реакцияның энергетикалық шығуын
E₀= [m_Po- (m_He+ m_Pb)]·931,5 МэВ (1)
түрінде анықтауға болады.

Мұндағы, массалардың мәндерін кітап соңындағы кестеден аламыз:

m_He = 4,00260 м.а.б., m_Po = 209,98287 м.а.б., m_Pb = 205,97445 м.а.б.
Алдымен, массалардың мәндерін қойып, реакцияның m масса ақауын анықтап аламыз:

Δm = m_{Po –}(m_He+ m_Pb) = 0,00582 м.а.б. (2)

(1) теңдеуге (2) теңдеуден шыққан m мәнін қойып, реакцияның энергетикалық шығуын табамыз:

.

5. ядролық реакцияның энергиясын есептеңіз. Осы реакция кезінде энергия жұтыла ма, әлде шығарыла ма?

Шешімі: Ядролық реакцияның энергиясы мына формула бойынша анықталады:
, (1)
мұндағы, m₁және m₂– реакцияға түсетін бөлшектердің массалары; – реакция нәтижесінде пайда болған бөлшектер массаларының қосындысы.

Егер бөлшектердің массаларын м.а.б.-інде, ал реакция энергиясын МэВ-те өрнектесе, онда (1) формула
(2)

түріне келеді.

Ядролық реакцияның энергиясын есептегенде ядролардың массалары орнына атомдардың массаларын қолдануға болады. Анықтамалық деректер бойынша:

m_He = 4,00260 м.а.б., m_H = 1,00783 м.а.б., m_Li = 7,01601 м.а.б.(3)

Реакцияның масса ақауы:

Реакцияның масса ақауы мәнін (2)-ге қойып, ядролық реакцияның энергетикалық эффектін табамыз:

Энергетикалық эффект теріс таңбалы, реакция эндотермиялық,

Q<0 болғандықтан, реакция нәтижесінде энергия жұтылатын болады.

6. . Ядролық реакцияның энергиясын анықтаңыз:

Берілгені:

Табу керек: Е.

жүктеу 1,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 45 46 47 48 49 50 51 52 ... 62