Номер 2, страница 83 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-62. Энергия связи. Дефект массы. Вариант 2 - номер 2, страница 83.

Условие.

2. Какие величины необходимо знать, чтобы рассчитать энергию, выделяющуюся или поглощающуюся в процессе ядерных реакций?

Решение.

Решение

Энергия, которая выделяется или поглощается в ходе ядерной реакции, определяется изменением суммарной массы покоя частиц, участвующих в реакции. Это изменение связано с энергией через соотношение эквивалентности массы и энергии, предложенное Альбертом Эйнштейном:

$E = mc^2$

где $\text{E}$ — энергия, $\text{m}$ — масса, а $\text{c}$ — скорость света в вакууме.

Энергетический выход ядерной реакции ($\text{Q}$) равен разности между суммарной энергией покоя частиц до реакции и после нее. Это можно выразить через разность масс (дефект масс $\Delta m$):

$Q = \Delta E = \Delta m \cdot c^2$

Дефект масс $\Delta m$ вычисляется как разность между суммой масс исходных частиц ($m_{исх}$) и суммой масс продуктов реакции ($m_{прод}$):

$\Delta m = \sum m_{исх} - \sum m_{прод}$

Таким образом, для вычисления энергетического выхода $\text{Q}$ необходимо знать точные значения масс всех ядер и элементарных частиц до реакции и после нее. Если $\Delta m > 0$, то масса уменьшается, и энергия выделяется (экзотермическая реакция). Если $\Delta m < 0$, то масса увеличивается, и энергия поглощается (эндотермическая реакция).

Следовательно, для расчета энергии необходимо знать следующие величины:

1. Массы покоя всех ядер и частиц, вступающих в реакцию.
2. Массы покоя всех ядер и частиц, образующихся в результате реакции.

Значение скорости света в вакууме ($\text{c}$) является фундаментальной физической константой и также используется в расчете, но обычно считается известной величиной.

Ответ: Чтобы рассчитать энергию, выделяющуюся или поглощающуюся в процессе ядерных реакций, необходимо знать массы покоя всех частиц и ядер до реакции и массы покоя всех частиц и ядер, образовавшихся после реакции.