Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Атомная и ядерная => Ядерная физика => Тема начата: Антон Огурцевич от 12 Октября 2018, 17:58

Название: При бомбардировке ядер бора
Отправлено: Антон Огурцевич от 12 Октября 2018, 17:58
При бомбардировке ядер бора 105B α-частицами происходит ядерная реакция, в результате которой образуются два новых ядра, одно из которых ядро атома водорода 11Н. Найти зарядовое число Z и массовое число А второго ядра, записать уравнение этой реакции и определить её энергетический эффект Q, указав выделяется или поглощается энергия в этой реакции. Масса атома бора m = 10,01294 а.е.м., масса атома водорода m = 1,00814 а.е.м., масса α-частицы m = 4,00149 а.е.м., масса атома неизвестного ядра m = 13,00335 а.е.м.. Сделать рисунок.
Название: Re: При бомбардировке ядер бора
Отправлено: Сергей от 12 Октября 2018, 20:24
Решение. Определим зарядовое число Z и массовое число А неизвестного ядра
\[ {}_{5}^{10}B+{}_{2}^{4}He={}_{1}^{1}H+{}_{z}^{A}X \]
В любой ядерной реакции выполняются законы сохранения электрического заряда (нижний индекс) и числа нуклонов (верхний индекс):
10 + 4 = 1 + 13 → А = 13, 5 + 2 = 1 + 6 → Z = 6.
zАХ = 613С.
В данной задаче необходимо определить энергетический выход ядерной реакции:
\[ {}_{5}^{10}B+{}_{2}^{4}He={}_{1}^{1}H+{}_{6}^{13}C \]
Энергетический выход ядерной реакции определяется по формуле:
Q = ∆m а.е.м.∙931,5 МэВ/а.е.м.    (1).
m – изменение суммарной массы ядер до и после реакции
∆m = m1 – m2   (2).
Где: m1 – суммарная масса ядер до реакции, m2 – суммарная масса ядер после реакции
m1 = m(105В) + m(42Не) = 10,01294 а.е.м. + 4,00149 а.е.м. = 14,01443 а.е.м.
m2 = m(11Н ) + m(136С) = 1,00814 а.е.м. + 13,00335 а.е.м. = 14,01149 а.е.м.
∆m = 14,01443 а,е.м.  - 14,01149 а.е.м. = 0,00294 а.е.м.
Знак «+» показывает, что энергия выделяется.
Q = 0,00294 а.е.м.∙ 931,5 МэВ/а.е.м. = 2,73861 МэВ.
Ответ: 2,73861 МэВ.