Question

Zadania z fizyki .

1.Opisz doswiadczenie w wyniku którego Ernest Rutherford wykazal istnienie jadra atomowego.
2.Oblicz energie wiazania jadra trytu ³₁ T,wiedzac ze masa protonu wynosi mp= 1,007276u ,masa neutronu mn= 1,008665 a masa jadra trytu mt= 3,01700 u .
3.Oblicz liczbe atomowa Z i liczbe masowa A izotopu pierwiastka ,ktory powstal w wyniku rozpadu α izotopu aktynu ²²⁷₈₉Ac.Podaj nazwe tego pierwiastka ,liczbe protonow i neutronow znajdujacych sie w jadrze powstalego izotopu.
wiadomo w jakim celu je umieszczam ;)

Answer 1

1. Doświadczenie było stosunkowo proste i miało za zadanie obalić teorię Thomsona bodajże. Rutherford użył: źródła promieniowania alfa, cienkiej folii ze złota oraz ekranu (żeby teraz literówki nie zrobić...) fluorescensyjnego. Ekran otaczał folie ze złota, nie licząc oczywiście jakiejś tam małej powierzechni, przez którą cząstki promieniowanieaalfa mogło przejść swobodnie.  Cząstki promieniowania padały na folię i tutaj Rutherford się zdziwił. Bo teoria Thomsona była dość specyficzna - atom miał przypominać ciasto, z wetkniętymi weń elektronami. Jeżeli by tak było to przechodzące cząstki alfa jedynie by nieznacznie zmieniały tor swojego 'lotu' i padałyby bezpośrednio za folią na ekran. (dodam, że kiedy cząstki alfa padają na ekran to ekran świeci ;)) A tu Ci! W czasie tego doświadczenia czątki alfa padały to tu to tam. Kąt załamania był w niektórych wypadkach większy niż 90 stopni co powodowało, że czątki alfa padały i z przodu i tyłu i z boku - cały ekran fluo.... się świecił. Tutaj Rutherford przyjął, że masa i dodatni ładunek musi być skupiony w punktach o znikomo małej objętości, czyli - W JĄDRZE ATOMU.  [z racji tego, że pr alfa jak i jądro mają dodatnie znaki, to oddziaływują na siebie siłami kolumbowskimi i to powoduje odchylenie cząstek alfa, a nawet ich odepchnięcie ;)]

 

2. Tryt jest zbudowany z 2 neutronów i 1 protonu.
2mn + mp = 3,024606 u

 

Masa jądra trytu wynosi 3,01700

 

Teraz obliczamy różnicę mas nuklenów i jądra :)

Δm = 3,024606 - 3,01700 = 7,606 * 10⁻³u

 

W miejscu u podstawiamy -  1u =931,4943 MeV * c⁻²

 

Teraz skorzystajmy ze wzoru na równoważność energii i masy

ΔE = Δmc²

ΔE = 7,606 * 10⁻³ *(931,4943) * c² * c⁻² (c się skrócą) =7084,95 * 10⁻³ = 7,08495 MeV

 

3.

Promieniowanie alfa to nic innego jak emitowanie cząstki jądra helu -> ⁴₂He 

 

I tutaj wystarczy zrobić bardzo proste równanko, od indeksów ac odejmujemy indeksy He ;)

 

²²⁷₈₉Ac -> ⁴₂He + ²²³₈₇_

 

To _ należy sprawdzić w tablicy mendelejewa (należy sugerować się dolnym indeksem ;)) 

 

_ = Fr (Frans) czyli suma sumarum

 

²²⁷₈₉Ac -> ⁴₂He + ²²³₈₇Fr

 

Dolny indeks oznacza liczbą atomową, która wyznacza nam liczbę protonów. Górna natomiast to liczba masowa, która daje nam liczbę nuklenów, czyli sumę neutronów i protonów. Dolny indeks = 87 -> liczba protonów. Skoro górny to 223 i szukamy neutronów to od tej liczby należy odjąc liczbę protonów

223-87 =136.