Какова скорость α-частицы, испускаемой образцом, содержащим радий, за время

Question

Физика: Какова скорость α-частицы, испускаемой образцом, содержащим радий, за время 1 с? Учитывая, что за 1 час выделяется энергия в размере 100 дж. При этом, необходимо пренебречь энергией отдачи ядер

Всеволод · Accepted Answer

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. В данном случае, энергия, выделяемая радиоактивным веществом, превращается в кинетическую энергию α-частицы.

Молярная масса гелия составляет 0,004 кг/моль. То есть, масса одной α-частицы равна:

m = \frac{0, 004}{6, 022 \times 10^{23}} \approx 6, 646 \times 10^{- 27} кг

Поскольку мы должны найти скорость α-частицы, необходимо использовать формулу для кинетической энергии:

E_{k} = \frac{m v^{2}}{2}

Из условия задачи нам дано, что за 1 час выделяется энергия в размере 100 дж. Однако, нам требуется найти скорость за время 1 секунда. Поэтому, чтобы найти скорость за 1 секунду, нужно разделить данный объем энергии на 3600, чтобы перейти к секундам:

E_{k, 1 s} = \frac{100}{3600} = \frac{5}{18} Дж

Подставляя известные данные в формулу для кинетической энергии и решая ее относительно скорости, получаем:

\frac{m v^{2}}{2} = \frac{5}{18} Дж

v^{2} = \frac{2 \cdot \frac{5}{18}}{m}

v = \sqrt{\frac{2 \cdot \frac{5}{18}}{m}}

Подставляя значение массы α-частицы, получаем:

v = \sqrt{\frac{2 \cdot \frac{5}{18}}{6, 646 \times 10^{- 27}}}

v \approx 3, 614 \times 10^{6} м/с

Таким образом, скорость α-частицы, испускаемой образцом, содержащим радий, за время 1 секунда, составляет приблизительно

3, 614 \times 10^{6}

м/с.

Какова скорость α-частицы, испускаемой образцом, содержащим радий, за время 1 с? Учитывая, что за 1 час выделяется

Всеволод

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!