2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Реакция деления.
Сообщение30.04.2009, 02:41 


28/04/09
6
Помогите, пожалуйста, решить!
Сил нет больше мучиться с этой задачей.

Определить энергию Е, которая освободится при делении всех ядер, содержащихся в уране-235 массой m = 1 г.

Ответ не сходится. У меня ответ получается в МэВ, в задачнике в Джоулях, по числам тоже не сходится при переводе.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.05.2009, 08:17 


28/04/09
6
Люди, помогите, я плакаю уже...
Вот мое решение:

1 а.е.m. =$1.66057*10^{-24}$ г

1г=$\frac1{1,66057*10^{-24}$ {а.е.м.} }$=0.6022*10^{24}$а.е.m. 

$c^2$=931,5 $ \frac {Mev} {a.e.m.}

$M_p=1.007276$ a.e.m.

$M_n=1.008665$ a.e.m.

$M_u=235,044$ a.e.m.

$\Delta M=92*M_p+143*M_n-M_u=1.8645$ a.e.m. 

$\Delta Mc^2=1.8645*931,5=1736,78175$ MeV

Из распада одного ядра выделяется 1736,78175 MeV энергии

т.к. $M_u= 235,044$a.e.m, a 1г=$0,6022*10^{24}$ a.e.m.,
то в одном грамме будет $\frac{0,6022*10^{24}}{235,044}=0,00256*10^{24}$ штук ядра урана.

Отсюда, при распаде 1 г выделится $1736,78175*0,00256*10^{24}=4,4462*10^{24}$ MeV энергии.

Далее, чтоб сверится с ответом  задачнике, перевожу из MeV в джоули:

1 eV=$1,602*10^{-19}$ Дж

1 MeV=$1,602*10^{-10}$ Дж

$4,4462*10^{24}$MeV=$4,4462*10^{24}*1,602*10^{-10}=7,12*10^{14}$ Дж

Ответы не сходятся...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.05.2009, 15:43 


06/07/07
215
У Вас что, ядро урана распадается на отдельные протоны и нейтроны?!
Оно распадается на два ядра-осколка и два-три нейтрона. Есть много вариантов (каналов) распада имеющих разную вероятность осуществиться и с разной выделяемой энергией (зависит еще от причины распада - вынужденное деление нейтроном данной энергии или же самопроизвольное), поэтому в задаче берут среднюю величину выделенной энергии на ядро - она должна быть задана таблично (в задачнике не имеют права заставлять ее вычислять!), либо же указывают условное предположение, что все ядра распались по определенному каналу (на два данных ядра и данное число нейтронов) - но это маловероятный вариант задачи - энергия связи для таких нейтроноизбыточных ядер-осколков врядли есть в учебных таблицах.

Указанная Вами энергия (связи нуклонов в ядре урана) не выделяется, а наоборот должна поглощаться при распаде ядра на отдельные нуклоны, так как совершается работа по разрыву связи нуклонов в ядре. Она выделится, когда наоборот - ядро урана будет образовываться их этих отдельных нуклонов.

Вот если Вы из этих отдельных нуклонов образовать уже ядра-осколки плюс несколько свободных нейтронов, то выделиться энергия равная сумме (абсолютных величин) энергий связи ядер-осколков. Если вычесть из этой суммы вычисленную Вами энергию связи ядра урана, то мы и получим энергию, которая выделиться при таком распаде одного ядра урана.
Конечно такой распад происходит без промежуточного разложения на отдельные нуклоны.

Но все проще. В задачнике скорее всего средняя энергия распада одного ядра урана задана таблично, и нужно лишь решить обычную молярную задачу на количество имеющихся ядер урана в одном его грамме.

Добавлено спустя 36 минут 41 секунду:

И вообще, у Вас дикий молярный расчет!
Массу вещества надо через моли сначало выражать, а не через a.e.m, а потом переходить к числу атомов - это общепринято.

Цитата:
$M_u= 235,044$a.e.m

Это масса ЯДРА или масса АТОМА урана 235?
Масса электрона примерно в 2000 раз меньше массы нуклона.
У атома урана 92 электрона, а это процентов 5 массы нуклона, или около 0,025% от массы всего ядра.
Если это масса атома, то не с такой точностью верен Ваш расчет энергии связи ядра урана (у вас худшая точность исходных данных = четыре знака) - а последний результат из 9 знаков ни в какие ворота не лезет!
А если это масса ядра, то хотя масса атома чуть больше, но использованная точность расчета числа атомов/ядер урана в 1 грамме приемлемая.

А это что?!
Цитата:
1 eV=$1,602*10^{-19}$ Дж
1 MeV=$1,602*10^{-10}$ Дж
Должно ведь быть: 1 MeV=$1,602*10^{-13}$ Дж.

Может есть и другие ошибки - не проверял.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.05.2009, 15:46 


28/04/09
6
ddn

Спасибо огромадное за такой замечательный ответ!

В таблицах нет средней энергии распада, но нашла в условиях других задач из этого же раздела.

Решила- все сходится! Еще раз большое спасибо!

Скажите пожалуйста, а можно ли ответ оставить в МэВ? Энергия распада, указанная в задачнике 200 МэВ, соответственно и получается в них. А ответ у них в Джоулях...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение02.05.2009, 16:06 


06/07/07
215
Цитата:
Еще раз большое спасибо!
Всегда Пожайлуста!

Цитата:
Скажите пожалуйста, а можно ли ответ оставить в МэВ? Энергия распада, указанная в задачнике 200 МэВ, соответственно и получается в них. А ответ у них в Джоулях...
Ну, если конечный результат (ответ) в задачнике дан в джоулях, то и Вам следует перевести в джоули.

Все-таки, 1 грамм вещества - макроскопический объект, и 1 Джоуль - макроскопическая величина, а 1 МэВ - величина, используемая в микропроцессах.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group