В результате взаимодействия ядра урана 235 92U с нейтроном образовались ядра бария 144 56Ba и криптона 8936Kr, а также 3 нейтрона. При этом выделилась энергия 200 МэВ. а) Масса частиц, вступивших в реакцию, больше или меньше суммы масс образовавшихся частиц? Обоснуйте свой ответ. б) Запишите уравнение реакции деления ядра урана. в) Какая энергия выделяется при делении 1 г урана-235?
от

1 Ответ

Дано:
Исходное ядро: уран-235, обозначается как 235^92U
Образовавшиеся ядра: барий-144, обозначается как 144^56Ba; криптон-89, обозначается как 89^36Kr
Количество нейтронов: 3
Выделенная энергия: 200 МэВ

а) Для ответа на вопрос сравним массу частиц до реакции и массу частиц после реакции. По закону сохранения массы масса частиц до реакции должна быть равна сумме масс образовавшихся частиц. Так как в реакции происходит превращение массы в энергию, то масса частиц после реакции будет меньше суммы масс частиц до реакции. Следовательно, масса частиц, вступивших в реакцию, больше суммы масс образовавшихся частиц.

б) Уравнение реакции деления ядра урана:
235^92U + n -> 144^56Ba + 89^36Kr + 3n + 200МэВ

в) Для расчета энергии, выделяемой при делении 1 г урана-235, необходимо учитывать коэффициент превращения массы в энергию. По формуле Эйнштейна E=mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света, можно рассчитать, что 1 г урана-235 содержит 6.022*10^23 атома (так как молярная масса урана приблизительно равна 235 г/моль). Таким образом, энергия, выделяемая при делении 1 г урана-235, будет равна 200 МэВ * (6.022*10^23) / 235.

Ответ:
а) Масса частиц, вступивших в реакцию, больше суммы масс образовавшихся частиц.
б) Уравнение реакции деления ядра урана: 235^92U + n -> 144^56Ba + 89^36Kr + 3n + 200МэВ
в) Энергия, выделяемая при делении 1 г урана-235, рассчитывается путем умножения энергии, выделившейся в реакции, на количество атомов в 1 г урана-235, поделенное на массовое число урана-235.
от