Сколько теплоты поглощается в результате ядерных реакций, когда ядра атома азота ₇¹⁴n подвергаются облучению
Сколько теплоты поглощается в результате ядерных реакций, когда ядра атома азота ₇¹⁴n подвергаются облучению α-частицами в течение временного интервала δt=1 час? Известно, что сила тока в пучке α-частиц составляет i=0,32 миллиампера, и η=0,001% α-частиц в пучке вызывают ядерные реакции, переводящие азот в кислород. Заряд ядра гелия равен q=3,2 кл. Используя массы атомов азота (14,00307 а.е.м), гелия (4,0026 а.е.м) и кислорода (16,99913 а.е.м), определите количество поглощенной теплоты.
10.12.2023 17:20
Написать свой ответ:
Разъяснение: Для расчета поглощенной теплоты в данной задаче, мы можем использовать формулу:
Q = I * Δt * n * ∆H
где:
Q - количество поглощенной теплоты,
I - сила тока пучка α-частиц,
Δt - временной интервал облучения,
n - число α-частиц, вызывающих ядерные реакции в пучке, (n = η*I),
∆H - изменение энтальпии реакции.
Для решения задачи, нам необходимо определить значение ∆H.
Из условия задачи известно, что каждая α-частица переводит атом азота в атом кислорода, таким образом, ∆H будет равно изменению энтальпии реакции азота с кислородом.
Теперь найдем число α-частиц, вызывающих ядерные реакции в пучке (n).
Для этого умножим процент α-частиц в пучке (η) на силу тока (I):
n = η * I = 0,001% * 0,32 мА = 0,001 * 0.32 * 10^-3 = 3.2 * 10^-7
Теперь мы можем приступить к расчету поглощенной теплоты (Q).
Подставим все известные значения в формулу:
Q = I * Δt * n * ∆H = 0.32 мА * 3600 сек * 3.2 * 10^-7 * ∆H
Для получения численного значения поглощенной теплоты, нам также необходимо знать значение изменения энтальпии реакции (∆H).
Так как это значение не предоставлено в условии, нам нужно найти его или получить его отдельно.
Совет: Для лучшего понимания темы ядерных реакций и расчета поглощенной теплоты, рекомендуется изучить основные принципы и понятия, такие как радиоактивность, энергия связи ядра и закон сохранения энергии.
Практика: Определите поглощенную теплоту в ядерных реакциях, если известно, что сила тока пучка α-частиц равна 0,5 мА, временной интервал облучения составляет 2 часа, процент α-частиц вызывающих ядерные реакции равен 0,02%, а изменение энтальпии реакции равно 1000 Дж.