Определить количество тепла, которое выделяет 5 мг радиоактивного полония-210 за период, равный среднему времени жизни этих ядер, если испускаемые альфа-частицы имеют кинетическую энергию 4 МэВ?
от

1 Ответ

Дано:
m = 5 мг = 5 * 10^-6 г - масса полония-210 T = τ - среднее время жизни ядер Eα = 4 МэВ = 4 * 1.6 * 10^-13 Дж - кинетическая энергия альфа-частицы

Найти:
Q - количество тепла, которое выделяет полоний-210 за период T

Решение:
Количество тепла, выделяемое радиоактивным изотопом, равно энергии, которая выделяется при распаде ядер.
В течение времени T = τ распадается половина изначального количества ядер.
Таким образом, количество тепла:

Q = (N/2) * Eα = (m/M) * (NA/2) * Eα

где:

N - количество ядер полония-210 M - молярная масса полония-210 (210 г/моль) NA - число Авогадро (6.022 * 10^23 моль^-1)

Подставим числовые значения:

Q = (5 * 10^-6 г / 210 г/моль) * (6.022 * 10^23 моль^-1 / 2) * (4 * 1.6 * 10^-13 Дж) = 9.1 * 10^4 Дж

Ответ:
Q = 9.1 * 10^4 Дж
от