Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.18 Ядерные реакции. Энергия связи (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2025)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#13785

Пренебрегая кинетическими энергиями и суммарным импульсом бериллия и гелия в ядерной реакции

9    4     12    1
4Be+ 2He → 6 C + 0n

определить кинетические энергии EC  и En  углерода и нейтрона, считая, что вся выделяющаяся в реакции энергия ΔE  практически равна EC + En.

Показать ответ и решение

В соответствии с законами сохранении энергии сумма масс до реакции равна сумме масс после реакции плюс дефект массы   Δm  , связанный с выделяющейся или поглощающейся энергией ΔE  соотношением

ΔE = |Δm |⋅c2

Используя данные таблицы, получим:

Δm  =mBe + m α− mC − mn =9,01219+ 4,00260− 12,00000− 1,00867 =0,00612 а.е. м.,

где m α  – масса образовавшейся α  –частицы (ядра 4
2He  ). Поскольку Δm  >0, в реакции происходит выделение энергии

ΔE = (mBe + mα − mC − mn )⋅c2.

По условию суммарный импульс бериллия и гелия равен нулю, поэтому суммарный импульс углерода и нейтрона

pC + pn =0.

Суммарная кинетическая энергия бериллия и гелия по условию также равна нулю, следовательно, вся выделяющаяся в реакции энергия

ΔE = EC +En,

где

     2             2
EC = pC ∕2mC  и En = pn∕2mn

–кинетическая энергия углерода и нейтрона
Отсюда получаем :

     mn(mBe +m α− mC − mn )⋅c2    1,00867⋅0,00612
En = --------mC-+-mn----------= 12,00000+-1,00867-⋅1,66⋅10−27⋅(3⋅108)2 ≈ 7⋅10−14 Д ж

EC = mc(mBe-+-mα-− mC-−-mn-)⋅c2-=---12⋅0,00612----⋅1,66⋅10−27⋅(3⋅108)2 ≈ 8,4⋅10−13 Дж
             mC  +mn            12,00000+ 1,00867
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: записана формула связи выделяющейся при реакции энергии с дефектом массы, записан зкаон сохранения массы, записан закон сохранения импульса, записан закон сохранения энергии, записана формула кинетической энергии частицы);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!