Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
Допишите реакцию синтеза: \({}^{2}_{1}\text{H} + {}^{2}_{1}\text{H} \to {}^{3}_{2}\text{He} + \,?\) Какая частица образуется?
Сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел слева и справа должны совпадать.
Массовые числа: \(2 + 2 = 3 + A\), откуда \(A = 1\). Зарядовые числа: \(1 + 1 = 2 + Z\), откуда \(Z = 0\).
Частица с \(A = 1\) и \(Z = 0\) — нейтрон \({}^{1}_{0}n\).
При слиянии дейтерия и трития (всего 5 нуклонов) выделяется 17,6 МэВ. Какая энергия приходится на один нуклон?
Разделите всю энергию на число нуклонов, участвующих в реакции.
В реакции участвуют \(2 + 3 = 5\) нуклонов.
\(W_1 = \dfrac{17{,}6}{5} \approx 3{,}5\) МэВ.
Массы частиц: дейтерий 2,0141 а. е. м., тритий 3,0160 а. е. м., гелий-4 4,0026 а. е. м., нейтрон 1,0087 а. е. м. Какая энергия (в МэВ) выделяется в реакции \({}^{2}_{1}\text{H} + {}^{3}_{1}\text{H} \to {}^{4}_{2}\text{He} + {}^{1}_{0}n\)? 1 а. е. м. соответствует 931,5 МэВ.
Найдите, на сколько масса исходных ядер больше массы продуктов.
Масса до реакции: \(2{,}0141 + 3{,}0160 = 5{,}0301\) а. е. м.
Масса после: \(4{,}0026 + 1{,}0087 = 5{,}0113\) а. е. м.
Дефект масс: \(\Delta m = 5{,}0301 - 5{,}0113 = 0{,}0188\) а. е. м.
\(W = 0{,}0188 \cdot 931{,}5 \approx 17{,}5\) МэВ.
Солнце излучает мощность около 3,8·10²⁶ Вт. На сколько килограммов уменьшается его масса каждую секунду?
Используйте \(W = \Delta m\, c^2\), где \(W\) — энергия, излучённая за 1 с.
За 1 с излучается \(W = P t = 3{,}8 \cdot 10^{26}\) Дж.
\(\Delta m = \dfrac{W}{c^2} = \dfrac{3{,}8 \cdot 10^{26}}{(3 \cdot 10^{8})^2} = \dfrac{3{,}8 \cdot 10^{26}}{9 \cdot 10^{16}} \approx 4{,}2 \cdot 10^{9}\) кг.
Это около 4 миллионов тонн в секунду.
При делении ядра урана-235 выделяется около 200 МэВ, а при синтезе дейтерия и трития — 17,6 МэВ. Во сколько раз энергия на один нуклон при синтезе больше, чем при делении?
В делении участвуют 236 нуклонов (ядро урана плюс захваченный нейтрон), в синтезе — 5.
Деление: \(\dfrac{200}{236} \approx 0{,}85\) МэВ на нуклон.
Синтез: \(\dfrac{17{,}6}{5} \approx 3{,}52\) МэВ на нуклон.
Отношение: \(\dfrac{3{,}52}{0{,}85} \approx 4{,}1\).
Почему в установке для управляемого синтеза горячая плазма не должна касаться стенок и чем её удерживают?
Температура плазмы — сотни миллионов градусов. При касании стенка мгновенно испарится, а плазма остынет и синтез прекратится.
Плазма состоит из заряженных частиц, а на движущиеся заряды действует магнитное поле. Поэтому плазму удерживают сильным магнитным полем, не давая ей дойти до стенок.
УрокГид — https://urokgid.ru/fizika/9-klass/stroenie-atoma-i-atomnogo-yadra/termoyadernaya-reakciya/zadachi/