За время в течение одного часа, ядра атома азота ₇¹⁴n подвергаются облучению пучком α-частиц, что приводит

За время в течение одного часа, ядра атома азота ₇¹⁴n подвергаются облучению пучком α-частиц, что приводит к образованию ядер изотопа кислорода ₈¹⁷о. В пучке присутствует сила тока i равная 0,32 ма. Известно, что только 0,001% α-частиц в пучке вызывают ядерные реакции превращения азота в кислород. Заряд ядра гелия q составляет 3,2 кл. Вам нужно определить количество поглощаемой теплоты во время ядерных реакций. Масса атома азота составляет 14,00307 а.е.м., масса атома гелия 4,0026 а.е.м, масса атома кислорода 16,99913 а.е.м, и масса атома водорода 1,00783 а.е.м.
Valentin

Valentin

Для определения количества поглощаемой теплоты во время ядерных реакций, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия ядерных реакций может быть выражена через изменение массы, используя известную формулу Эйнштейна \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия, \(m\) - изменение массы, \(c\) - скорость света.

Сначала определим изменение массы в процессе образования ядер исотопа кислорода.

Масса исходного ядра азота \(m_{\text{азота}} = 14,00307 \, \text{а.е.м}\)
Масса образовавшегося ядра кислорода \(m_{\text{кислорода}} = 16,99913 \, \text{а.е.м}\)

Изменение массы можно рассчитать как разность массы образовавшегося ядра и массы исходного ядра:

\[
\Delta m = m_{\text{кислорода}} - m_{\text{азота}} = 16,99913 \, \text{а.е.м} - 14,00307 \, \text{а.е.м} = 2,99606 \, \text{а.е.м}
\]

Теперь мы можем рассчитать количество энергии, которое будет высвобождено при этом процессе.

Используя формулу Эйнштейна \(E = mc^2\) и подставив значение изменения массы \(\Delta m\), получим:

\[
E = (2,99606 \, \text{а.е.м}) \times (2,997925 \times 10^8 \, \text{м/с})^2
\]

Выполнив расчет, получим:

\[
E \approx 2,69335 \times 10^{-11} \, \text{Дж}
\]

Таким образом, количество поглощаемой теплоты во время ядерных реакций будет равно приблизительно \(2,69335 \times 10^{-11}\) Дж.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello