Сборник задач по ядерной физике Ядерная реакция Законы сохранения импульсная диаграмма Термоядерная реакция фотоэффект Эффект Комптона Закон Кирхгофа Волновая функция Уравнение Шрёдингера Длина волны Дебройля Волновые пакеты Туннельный эффект Оператор энергии Оператор импульса

ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ начало

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

Примеры решения задач

Пример 2. Решить задачу предыдущего примера, считая, что кинетические энергии и направления движения ядер неизвестны.

Решение. Применим закон сохранения релятивистской пол­ной энергии

EBe + EH = EHe + ELi   (1) 

Релятивистская полная энергия ядра равна сумме энергии покоя и кинетической энергии:

Е=тс2+Т. (2)

В формуле (2) для упрощения записи масса покоя обозначена не через т0, а через т.

Так как ядро-мишень 9Be неподвижно, то на основании фор­мулы (2) уравнение (1) примет вид

mBec2 + mHc2 + TH = mHec2 + THe + mLic2 + TLi (3)

Обзор зарубежного опыта строительства АЭС С начала 1990-х годов темпы строительства новых АЭС снизились по сравнению с предыдущим периодом. Некоторые развитые энергонасыщенные страны, такие как, Бельгия, Германия и Швеция стали проводить политику свертывания выработки электроэнергии на АЭС. Австрия, Дания и Ирландия также заявили о принятии политики, направленной против ядерной энергетики. Такое отношение к ядерной энергетике в немалой степени было обусловлено крупными авариями на АЭС «Три-Майл-Айленд» (США) и в Чернобыле (СССР), которые продемонстрировали недостаточный уровень безопасности АЭС первых поколений. Однако, несмотря на кризис в развитии ядерной энергетики в 90-х годах прошлого столетия не следует забывать о том, что она сохраняет свои позиции как один из основных мировых источников энергии.

Определим энергию реакции:

Q =THe + TLi – TH = c2[(mBe + mH) – (mHe + mLi)]. (4)

При числовом подсчете массы ядер заменим массами нейтральных атомов. Легко убедиться, что такая замена не повлияет на результат вычисления. В самом, деле, так как масса m ядра равна разности между массой ma нейтрального атома и массой Zme электронов, об­разующих электронную оболочку, то

Q=c2 [(mBe + 4me + mH - me)—(mHe – 2me + mLi - 3me)]. (5)

Упростив уравнение (5), найдем

Q = c2[(mBe + mH) – (mHe + mLi)]. (6)

Подставив числовые значения коэффициента пропорциональ­ности с2 (МэВ/a. е. м.) и масс нейтральных атомов (а. е. м.), получим

Q=2,13 МэВ, что совпадает с результатом, полученным в примере 1.

Решение задач по физике, электротехнике, математике