Fizyka, rozkład jąder: 1) Ile energii należy dostarczyć aby rozłożyć na nukleony jądro azotuN o masi.... Question from @Vaqugan

January 2019 1 12 Report

Fizyka, rozkład jąder:
1) Ile energii należy dostarczyć aby rozłożyć na nukleony jądro azotu $^{14}$ N o masie jądra 14,003074u
gdzie 1u= 1,66053*10 $^{-27}$ kg, mp= 1,672*10 $^{-27}$ kg, mn= 1,675*10 $^{-27}$ kg, c=3*10 $^{8}$ m/s

2) Preparat promieniotwórczy zawiera 10 $^{5}$ atomów izotopu o czasie połowicznego zaniku 1h. Ile jąder tego izotopu ulegnie rozpadowi po 5h?

3) Ile energii należy dostarczyć, aby rozłożyć na nukleony jądro atomu berylu $^{9}$ Be o masie jądra 9,010378u
gdzie 1u= 1,66053*10 $^{-27}$ kg, mp= 1,672*10 $^{-27}$ kg, mn= 1,675*10 $^{-27}$ kg, c=3*10 $^{8}$ m/s

dominnio Zadanie 1
Azot zawiera 7 protonów i 7 neutronów.
Masa 7 protonów ->> $7\cdot1,672\cdot 10^{-27}kg=11,704\cdot 10^{-27}kg$
Masa 7 neutronów ->> $7\cdot1,675\cdot 10^{-27}kg=11,725\cdot 10^{-27}kg$
Łączna masa składników jądra azotu ->> $23,429\cdot 10^{-27}kg$
Masa jądra azotu ->> $14,003074\cdot 1,66053\cdot 10^{-27}kg\approx23,252\cdot 10^{-27}kg$
Deficyt masy jądra ->> $(23,429-23,252)\cdot 10^{-27}kg=0,177\cdot 10^{-27}kg$
Energia wiązań ->> $E=mc^2=0,177\cdot 10^{-27}kg\cdot 9\cdot 10^{16}\frac{m^2}{s^2}=1,593\cdot 10^{-11}J$
Taką własnie energię należy dostarczyć aby rozłożyć jądro azotu na nukleony

Zadanie 2
W ciągu 5 godzin dojdzie do 5 połowicznych rozpadów
$10^5=100000\\
100000\to 50000\to25000\to 12500\to 6250\to 3125$
Po 5 godzinach pozostanie 3125 jąder izotopu.

Zadanie 3
Analogicznie do zadania 1.
Beryl zawiera 4 protony i 5 neutronów.
Masa 4 protonów ->> $4\cdot1,672\cdot 10^{-27}kg=6,688\cdot 10^{-27}kg$
Masa 5 neutronów ->> $5\cdot1,675\cdot 10^{-27}kg=8,375\cdot 10^{-27}kg$
Łączna masa składników jądra berylu ->> $15,063\cdot 10^{-27}kg$
Masa jądra berylu->> $9,010378\cdot 1,66053\cdot 10^{-27}kg\approx14,962\cdot 10^{-27}kg$
Deficyt masy jądra ->> $(15,063-14,962)\cdot 10^{-27}kg=0,101\cdot 10^{-27}kg$
Energia wiązań ->> $E=mc^2=0,101\cdot 10^{-27}kg\cdot 9\cdot 10^{16}\frac{m^2}{s^2}=9,09\cdot 10^{-12}J$