Сколько тепла выделиться в результате полного сгорания  1кг ядерного горючего при протекании реакции термоядерного синтеза


Для вычисления энергии выделяемой при данной реакции определим сначала дефект массы реакции по формуле

       (1)

При вычислении дефекта массы ядерной реакции можно места масс исходных и конечных продуктов использовать массы нейтральных атомов, так как левая и правая часть формулы ядерной реакции содержит одинаковое число электронов

mLi=6.01513 а е м

mHe=4.00260 а е м

mD=2.01410 а е м

mHe=4.00260 а е м

mLi + mD =8.02923 а е м

mHe +mHe=8.00520 а е м

Подставляя значения в формулу (1) получим


Энергетический выход ядерной реакции (освобождаемая энергия) определяется уравнением


Для  расчетов по этой формуле, пользуются внесистемными единицами энергии – МэВ, и массы – а. е. м.

Подставляя числовое значение дефекта масс ядерной реакции в формулу (2) получим

 (Мэв)

тогда энергия, выделяемая при «сгорании» 1кг


3. Вычислить частоту и длину волны фотона, испускаемого ионом Li++ , при переходе его электрона с третьего возбужденного состояния во второе.
Дано

m=2

n=3

Найти λ-?

ν-?

Решение

Частоту ν соответствующей спектральной линии водорода (или  водородоподобного иона) определим из спектральной формулы (Бальмера – Ритца)

  (1)

с – скорость света

R =1.097 . 107м – постоянная Ридберга

λ – длина волны

R – постоянная Ридберга

m – номер орбиты на которую переходит электрон

n=m+1, m+2,….. m+k номер орбиты с которой переходит электрон (k-номер спектральной линии в данной серии)

Учитывая, что


из (1), получим


Подставляя числовые данные получим


Длина волны λ фотона, может быть выражена через известную частоту  ν по формуле


Произведем вычисления


4. Какой изотоп образуется из 92U238 после двух бета распадов и одного альфа распада?

При β распаде положительный заряд ядра увеличивается на  одну единицу и ядро смещается на одну место правее в периодической системе. При этом не происходит изменение массового заряда числа


При β распаде положительный заряд ядра увеличивается на  одну единицу и ядро смещается на одну место правее в периодической системе. При этом не происходит изменение массового заряда числа


Ядро, претерпевающее α распад, смещаются на два места левее в периодической системе элементов Менделеева в связи с вылетом двух положительных зарядов . Вылет α частицы сопровождается уменьшением массового числа на четыре единицы