Условие задачи:

В процессе деления ядро атома распадается на две части, общая масса покоя которых меньше начальной массы ядра $0,2m_p$. Сколько энергии выделяется при делении ядра атома?

Задача №11.10.6 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$\Delta m = 0,2m_p$, $E-?$

Решение задачи:

Так как масса ядра больше, чем сумма масс двух частиц, на которые это ядро распадается, значит в процессе этой ядерной реакции выделяется энергия. При этом, используя эквивалентность массы и энергии, мы можем найти выделившуюся энергию, для чего воспользуемся формулой Эйнштейна для связи массы и энергии:

$$E = \Delta m{c^2}\;\;\;\;(1)$$

Здесь $\Delta m$ — изменение массы в процессе ядерной реакции (дефект масс), $c$ — скорость света в вакууме, равная 3·10⁸ м/с.

По условию дефект масс $\Delta m$ равен $0,2m_p$, где $m_p$ — масса протона, равная 1,672·10^-27 кг. Поэтому формула (1) примет вид:

$$E = 0,2{m_p}{c^2}$$

Задача решена в общем виде, остается только посчитать численный ответ (1 эВ = 1,6·10^-19 Дж):

$$E = 0,2 \cdot 1,672 \cdot {10^{ — 27}} \cdot {\left( {3 \cdot {{10}^8}} \right)^2} = 3 \cdot {10^{ — 11}}\;Дж = 188,1\;МэВ$$

Ответ: 188,1 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:

11.10.5 При делении одного ядра изотопа 92U235 освобождается 200 МэВ энергии. Какое количество
11.10.7 Атомная станция мощностью 1000 МВт имеет КПД 20%. Определите массу расходуемого
11.10.8 Сколько урана с молярной массой 0,238 кг/моль расщепляется в ходе суточной работы