Презентация по физике Решение задач "Ядерные реакции" (11 класс, физика)

Решение задач «Ядерные реакции»

Смирнова С.Г.
учитель физики
МОУ «Луховский лицей»

Ядерные реакции
1. Какая энергия выделяется при ядерной реакции
Энергия покоя лития 6533,8 МэВ, водорода – 938,3 МэВ, гелия 3728,4 МэВ.
Решение.
Энергия лития 6533,8 МэВ
+
Энергия водорода – 938,3 МэВ
________________________________________
Сумма 7472.1 МэВ

Энергия гелия 2∙ 3728,4 МэВ = 7456.8 МэВ

ΔЕ = 7472.1 МэВ – 7456.8 МэВ = 15,3 МэВ = 2,45 пкДж

2. Излучение Солнца обусловлено энергией, выделяющейся при термоядерной реакции превращения ядра водорода в гелий .
При этом образование одного ядра гелия сопровождается выделением энергии 4,4∙10-12Дж. Запишите ядерную реакция образования гелия. Чему равна масса гелия, возникающего в Солнце ежесекундно, если мощность излучения Солнца составляет 4∙10-26Вт? Масса ядра гелия 4∙10-27кг. Ответ выразите в млн. тонн, округлив до десятков.

Решение.
Число образовавшихся ядер гелия за одну секунду равно


Масса гелия

Задача 3. Определите число нуклонов А и порядковый номер Z, образующихся при двух - и двух -превращениях урана .
Решение.
В результате двух -распадов



В результате двух -распадов


Итак, число нуклонов в ионии А = 224, число протонов Z = 90, число нейтронов 134.

Задача 4. Определите, в ядро атома какого элемента превращается элемент полоний при испускании -частицы.
Решение.


А = 218 – 4 = 214
Z = 84 – 2 = 82

Задача 5. Определите энергию связи и удельную энергию связи в ядре атома ртути . Масса покоя ядра 200,028 а.е.м.
Решение.
Число протонов Z = 80, число нейтронов – N = 200 – 80 = 120
Дефект масс :
m = 80  1,007276 + 120  1,008665 – 200,028 = 1,594 а.е.м.
1 а.е.м. = 931,5 МэВ/с2
Есв. ≈1485 МэВ
Удельная энергия связи Есв.уд = ΔЕсв/А ≈ 7,43 Мэв/нуклон



Задача 6. ЕГЭ. Определите энергию, выделяющуюся при ядерной реакции .
Удельная энергия связи у ядра атома изотопа лития 5,6 Мэв/нуклон, у гелия 7,075 Мэв/нуклон.
Решение.
Выделенная энергия разности энергий связи Li и He.

Второй способ
Масса вступивших в реакцию ядер:m1 = 7,01601 а.е.м. + 1,00783 а.е.м.= 8,02384 а.е.м.
Масса образовавшихся двух ядер гелия: m2 = 2 ∙ 4,00260 = 8,00560 а.е.м.
Разность масс Δm = m1 – m2 = 0,01864 а.е.м.
Выделенная энергия равна ΔЕ = 0,01864 ∙ 931,5 МэВ = 17,4 МэВ.

Задача 7. Определите в какой момент времени число нераспавшихся ядер изотопа станет равным N = 1011, если в начальный момент число ядер N0 = 1022? Период полураспада равен 5730 лет.
Решение.

Задача 8. При делении одного ядра изотопа урана 235 освобождается Евыд = 200 МэВ энергии. Определите количество энергии, выделяющееся при делении m = 20 кг урана.
Решение.