Условие задачи:
Найдите наименьшую энергию ?-кванта, достаточную для осуществления реакции 21H+γ→11H+10n. Масса частицы 21H — 2,0141 а.е.м., 11H — 1,00783 а.е.м., 10n — 1,00866 а.е.м.
Задача №11.9.16 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
m21H=2,0141 а.е.м, m11H=1,00783 а.е.м, m10n=1,00866 а.е.м, E−?
Решение задачи:
Из условия задачи понятно, что для осуществления данной реакции необходимо затратить энергию (поэтому в левой части присутствует ?-квант), а значит сумма масс частиц в правой части больше, чем масса исходной частицы в левой части. Так как энергия эквивалентна массе, значит ?-квант должен привнести энергию, не меньшую чем некоторое E. Чтобы найти E, запишем формулу Эйнштейна для связи между энергией и массой:
E=Δmc2
Здесь Δm — изменение массы в процессе реакции (дефект масс), c — скорость света в вакууме, равная 3·108 м/с.
Учитывая вышесказанное в первом абзаце, имеем:
E=(m11H+m10n—m21H)c2
Задача решена в общем виде, подставим данные задачи в формулу и посчитаем численный ответ (1 а.е.м. = 1,66·10-27 кг, 1 эВ = 1,6·10-19 Дж):
E=(1,00783+1,00866—2,0141)⋅1,66⋅10—27⋅(3⋅108)2=3,57⋅10—13Дж=2,23МэВ
Ответ: 2,23 МэВ.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
11.9.15 Найдите массовое число изотопа хлора, полученного в результате реакции
11.9.17 Элементарная частица ?-мезон с массой покоя, равной 264,3 массы электрона
11.9.18 Определить энергию, которая выделится при аннигиляции электрона и позитрона
