Приклади розв’язування задач. Задача 16. Обчислити дефект маси Dm і енергію зв'язку Eзв ядра.

Задача 16. Обчислити дефект маси Dm і енергію зв'язку E _зв ядра .

Розв'язання

Дефект маси ядра визначимо за формулою (6.26):

Підставивши в неї значення відповідних величин (див. табл. 4 в кінці посібника), одержимо:

Dm = 0,08186 а.о.м.

Енергія зв'язку ядра (6.27):

E _зв = с²D m.

Підставивши в цей вираз значення c ² і обчислене Dm, одержимо: E _зв = 931 МеВ/а.о.м.× 0,08186 а.о.м. = 76,2 МеВ = 12,2 пДж.

Задача 17. При зіткненні a –частинки з ядром бору відбулась ядерна реакція, в результаті якої утворились два нових ядра. Одним з цих ядер було ядро атома водню . Визначити порядковий номер і масове число другого ядра, записати рівняння ядерної реакції і визначити її енергетичний ефект.

Розв'язання

Позначимо невідоме ядро символом . Оскільки a –частинка – це ядро гелію , реакцію запишемо так:

+ ® + .

Застосувавши закон збереження числа нуклонів, одержимо рівняння:

4 + 10 = 1 + А, звідки А = 13. Застосувавши закон збереження заряду, одержимо рівняння: 2 + 5 = 1 + Z, звідки Z = 6. Отже, невідоме ядро є атомом вуглецю . Тепер можна записати рівняння реакції остаточно:

+ ® + .

Енергетичний ефект Q ядерної реакції визначимо за формулою:

Q = с ² Dm' = 931 [(m _Не + m _В) – (m _Н + m _С)].

Тут у перших круглих дужках вказані маси вихідних ядер, у других дужках – маси ядер-продуктів реакції. При числових розрахунках маси ядер заміняють масами нейтральних атомів, оскільки електронні оболонки ядер гелію і бору містять разом стільки ж електронів, скільки й електронні оболонки вуглецю і водню, і на результат обчислення Dm' не вплинуть. Підставивши маси атомів з табл. 4 в розрахункову формулу, одержимо:

Q = 931,4 [(4,00260 + 10,01294) – (1,00783 + 13,00335)] МеВ = 4,06МеВ.

Обчислена енергія Q – додатна величина, тому реакція відбувається з випромінюванням енергії.

КОНТРОЛЬНА РОБОТА № 6

ЛІТЕРАТУРА

для підготовки до виконання контрольної роботи № 6

1. Атом водню за теорією Бора: 1. ч.2, §§ 13.1,13.3,13.5; 2. §§ 38.1- 38.5; 3. §§ 208 - 212; 5. т.3, §§ 12 - 17.

2. Рентгенівське випромінювання: 1. ч.2, §§ 10.1-10.3; 2. § 229;

5. т.3, §§ 8,134.

3. Хвильові властивості частинок: 1. ч.2, §§ 12.1-12.2; 2. §§ 37.1 - 37.8; 2. §§ 213 - 216; 4. р.5, §1.4; 5. т.3, §§18 - 20.

4. Будова атомного ядра. Закон радіоактивного розпаду: 1. ч.2,

§§ 15.4, 15.9-15.10; 2. §§ 45.1, 45.4; 3. §§ 251, 256; 4. р.6, §6.1; 5. т.3,

§§ 66,470.

5. Дефект маси й енергія зв'язку ядра. Ядерні реакції: 1. ч.2,

§§ 15.5,15.14-15.15; 2. §§ 45.2, 45.9; 3. §§ 252 - 266; 4. р.6, §§ 6.1-6.2

5. т.3, §§ 67,71.

1. І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук. Загальний курс фізики, т.3. К.: Техніка, 1999.

2. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. Курс физики. М: Высшая школа, 1989.

3. Т.И.Трофимова. Курс физики. М: Высшая школа, 1990.

4. І.Г.Богацька, Д.Б.Головко, Маляренко, Ю.Л.Ментковський. Загальні основи фізики, кн.2. К.: Либідь, 1998.

5. И.В.Савельев. Курс общей физики. М: Наука, 1987.

ТАБЛИЦЯ ВАРІАНТІВ ДО КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ № 6

(Номер варіанту відповідає останній цифрі номера залікової книжки)

Варіант	Номери задач
	6.03	6.10	6.23	6.39	6.46	6.57	6.68	6.75
	6.07	6.13	6.21	6.34	6.45	6.58	6.63	6.79
	6.05	6.15	6.25	6.37	6.48	6.59	6.61	6.74
	6.04	6.11	6.20	6.36	6.47	6.52	6.69	6.78
	6.02	6.17	6.29	6.31	6.40	6.54	6.64	6.76
	6.00	6.14	6.24	6.32	6.49	6.56	6.66	6.73
	6.08	6.19	6.27	6.38	6.44	6.55	6.67	6.72
	6.06	6.12	6.22	6.35	6.41	6.50	6.65	6.71
	6.09	6.16	6.26	6.33	6.42	6.51	6.60	6.77
	6.01	6.18	6.28	6.30	6.43	6.53	6.62	6.70