Номер 4, страница 335 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 57. Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Ядерная энергетика. Источники энергии Солнца и звёзд. Вопросы - номер 4, страница 335.

Условие.

4. Каким известным вам законам сохранения подчиняются ядерные реакции?

Решение.

Ядерные реакции, как и любые другие физические процессы, подчиняются ряду фундаментальных законов сохранения. Наиболее важные из них:

Закон сохранения электрического заряда
Суммарный электрический заряд частиц, вступающих в ядерную реакцию, равен суммарному электрическому заряду частиц, образующихся в результате реакции. Это означает, что алгебраическая сумма зарядовых чисел (нижних индексов в обозначении ядер и частиц) до реакции равна их сумме после реакции. Для общей реакции $ _{Z_1}^{A_1}X + _{Z_2}^{A_2}Y \rightarrow _{Z_3}^{A_3}W + _{Z_4}^{A_4}Q $ справедливо равенство: $Z_1 + Z_2 = Z_3 + Z_4$.

Закон сохранения массового числа (числа нуклонов)
Общее число нуклонов (протонов и нейтронов) в изолированной системе сохраняется. Это означает, что сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции равна их сумме после реакции. Для той же реакции: $A_1 + A_2 = A_3 + A_4$. Этот закон является следствием более общего закона сохранения барионного заряда.

Закон сохранения энергии
Полная энергия системы частиц до реакции (включая энергию покоя $E_0=mc^2$ и кинетическую энергию) равна полной энергии системы частиц после реакции. Важно отметить, что масса покоя в ядерных реакциях не сохраняется; разница масс покоя (дефект масс) переходит в кинетическую энергию продуктов реакции и энергию излучения (или наоборот). Энергетический выход реакции определяется формулой $Q = ( (m_{до}) - (m_{после}) )c^2$.

Закон сохранения импульса
Векторная сумма импульсов всех частиц до реакции равна векторной сумме импульсов всех частиц после реакции: $\sum \vec{p}_{до} = \sum \vec{p}_{после}$. Этот закон определяет направления и скорости разлетающихся частиц после взаимодействия.

Закон сохранения момента импульса
Полный момент импульса системы (включающий спиновые и орбитальные моменты частиц) сохраняется в ходе реакции.

Закон сохранения лептонного числа
В реакциях с участием лептонов (таких как электроны, позитроны, нейтрино) суммарное лептонное число до реакции равно суммарному лептонному числу после реакции.

Ответ: Ядерные реакции подчиняются законам сохранения электрического заряда, массового числа (числа нуклонов), энергии, импульса, момента импульса, а также законам сохранения барионного и лептонного чисел.