Zadanie: Matura CKE Maj 2014 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Zadanie 5. Rozpad $\alpha$ (9 pkt)
Jądro neodymu $^{144}	ext{Nd}$ ulega rozpadowi $\alpha$ i przechodzi w jądro ceru $^{140}	ext{Ce}$ według schematu:
$$^{144}_{60}	ext{Nd} 	o {}^{140}_{58}	ext{Ce} + {}^{4}_{2}	ext{He} + 	ext{energia}$$
Masy jąder biorących udział w tej reakcji wynoszą odpowiednio:
$m_{	ext{Nd}} = 143,9099 	ext{ u}$,
$m_{	ext{Ce}} = 139,9053 	ext{ u}$,
$m_{	ext{He}} = 4,0026 	ext{ u}$,
gdzie $	ext{u}$ jest jednostką masy atomowej. Pytanie 1: Zadanie 5.1 (2 pkt)
Wykaż, że podczas powyższej reakcji wyzwala się energia równa $2,988 \cdot 10^{-13} 	ext{ J}$ lub $1,867 	ext{ MeV}$.

[odp_otwarta1] Pytanie 2: Zadanie 5.2 (3 pkt)
Oblicz energię kinetyczną jądra helu, które powstało w wyniku rozpadu spoczywającego jądra neodymu. Dana jest energia wyzwolona w rozpadzie jądra neodymu, równa $1,867 	ext{ MeV}$. Prędkości jąder ceru i helu są znacznie mniejsze od prędkości światła. Należy uwzględnić fakt, że podczas rozpadu spełniona jest zasada zachowania pędu.

[odp_otwarta1] Pytanie 3: Zadanie 5.3 (1 pkt)
W wyniku bombardowania jądra berylu $^{9}_{4}	ext{Be}$ cząstkami $\alpha$ można otrzymać jądro węgla $^{12}_{6}	ext{C}$ oraz jedną z cząstek elementarnych. Uzupełnij schemat opisanej reakcji.

$^{9}_{4}	ext{Be} + {}^{[luka1]}_{[luka2]}\alpha 	o {}^{12}_{6}	ext{C} + [luka3]$ Pytanie 4: Zadanie 5.4 (3 pkt)
Przeprowadzenie reakcji opisanej w zadaniu 5.3 wymaga użycia cząstek $\alpha$ o dostatecznie dużej energii kinetycznej. Sprawdź, wykonując odpowiednie obliczenia, czy cząstka $\alpha$ o energii $4,8 	ext{ MeV}$ może pokonać odpychanie elektrostatyczne i zbliżyć się do jądra berylu na odległość porównywalną z promieniem tego jądra. Przyjmij, że jądro berylu pozostaje nieruchome, a jego promień wynosi $2,5 \cdot 10^{-15} 	ext{ m}$.

[odp_otwarta1]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Odpowiedź 1: $E = 2,99 \cdot 10^{-13} 	ext{ J}$ Odpowiedź 2: $E_{	ext{He}} = 1,815 	ext{ MeV}$ Odpowiedź 3: $\ce{^9_4Be + ^4_2\alpha -> ^{12}_6C + ^1_0n}$

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?