Question

3. Определите минимальную энергию, необходимую для разделения ядра углерода 680С на три одинаковых частицы. Масса ядра углерода т = 11,9967 а.е.м, масса ядра гелия тне = 4,0015 а.е.м, 1 а.е.м = 1,66-10-27 кг, скорость света с = 3•10% м/с. Ответ представьте в мегаэлектронвольтах и округлите до десятых.

Answer 1

Відповідь:Для определения минимальной энергии, необходимой для разделения ядра углерода на три одинаковых частицы, мы можем использовать формулу массового эквивалента энергии E=mc².

Исходные данные:

Масса ядра углерода m(углерода) = 11,9967 а.е.м

Масса ядра гелия m(гелия) = 4,0015 а.е.м

1 а.е.м = 1,66 x 10^-27 кг

Скорость света c = 3 x 10^8 м/с

Сначала найдем массу каждой из трех одинаковых частиц после разделения ядра углерода:

Масса каждой частицы m(частицы) = m(углерода) / 3 = 11,9967 а.е.м / 3

Теперь мы можем рассчитать минимальную энергию для разделения ядра углерода на три частицы, используя формулу E = mc²:

E = (m(частицы) x c²) / 3

Подставим известные значения:

E = [(11,9967 а.е.м / 3) x (1,66 x 10^-27 кг/а.е.м) x (3 x 10^8 м/с)²] / 3

Выполнив расчеты, получаем:

E ≈ 3,60 МэВ

Таким образом, минимальная энергия, необходимая для разделения ядра углерода на три одинаковых частицы, составляет около 3,60 МэВ (мегаэлектронвольт), округленное до десятых.

Пояснення:

Answer 2

Для определения минимальной энергии, необходимой для разделения ядра углерода на три одинаковых частицы, мы можем использовать массовую разницу между исходными ядрами углерода и конечными ядрами гелия, а также известную формулу для вычисления энергии E по массовой разнице между начальным и конечным состоянием:

E = Δm * c^2

где E - энергия Δm - массовая разница (масса начальных ядер - масса конечных ядер) c - скорость света

Для этой задачи:

Масса ядра углерода (m_C) = 11,9967 а.е.м Масса ядра гелия (m_He) = 4,0015 а.е.м

Массовая разница (Δm) = 3 * (m_C - m_He) = 3 * (11,9967 - 4,0015) а.е.м Δm = 3 * 7,9952 а.е.м = 23,9856 а.е.м

Теперь мы можем вычислить энергию:

E = Δm * c^2 = 23,9856 а.е.м * (1,66 * 10^-27 кг/а.е.м) * (3 * 10^8 м/с)^2

E ≈ 23,9856 * 1,66 * 10^-27 * (9 * 10^16) Дж

E ≈ 3,09 * 10^-10 Дж

Теперь переведем энергию в мегаэлектронвольты (МэВ). 1 электронвольт (эВ) равен приблизительно 1,60219 * 10^-19 Дж. Поэтому:

E в МэВ ≈ (3,09 * 10^-10 Дж) / (1,60219 * 10^-13 Дж/МэВ) ≈ 1,93 МэВ

Ответ: Минимальная энергия, необходимая для разделения ядра углерода на три одинаковых частицы, составляет примерно 1,93 МэВ (мегаэлектронвольта).