Question

1) При электрическом разряде в трубке, наполненной криптоном-86, излучаются фотоны, соответствующие разности энергий двух стационарных состояний атома, т. е. 3,278*10^(-19) Дж. Найдите длину волны этого излучения, принятую во всем мире в качестве естественного эталона длины.2) Рассчитайте дефект массы, энергию связы и удельную энергию связи ядра углерода (12)(6) С3) Определите КПД атомной электростанции, если ее мощность равна 3,5*10^5 кВт, а суточный расход урана равен 105 г. (Считайте, что при делении одного ядра урана (235)(92)U выделяется энергия, равна 200 МэВ.)4) Каков энергетический выход следующей ядерной реакции: (4)(2)He + (4)(2)He --> (7)(3)Li + (1)(1)H?

Answer 1

1)

E2-E1=3,278*10^(-19) Дж

длина волны-?

 E-E1=h*c/длина волны

длина волны=hc/E2-E1

 длина влны=6.62^(-34)*3*10^8/ 3,278*10^(-19)=6.06*10^(-7)=606

 2)dm=(6*mp+6*mn-Mc); E=dm*c^2; mp=1,67239*10^-27; mn=1,67470*10^-27; Mc-масса ядра углерода.

остольное не знаю как даже решит

 

Answer 2

1) Длина волны излучения при электрическом разряде в трубке, наполненной криптоном-86

При электрическом разряде в трубке, наполненной криптоном-86, излучаются фотоны, соответствующие разности энергий двух стационарных состояний атома. Дано, что эта разность энергий составляет 3,278 * 10^(-19) Дж.

Чтобы найти длину волны этого излучения, мы можем использовать формулу для связи энергии фотона с его длиной волны:

E = hc/λ

где: - E - энергия фотона, - h - постоянная Планка (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с), - c - скорость света (299,792,458 м/с), - λ - длина волны.

Мы можем переписать эту формулу для нахождения длины волны:

λ = hc/E

Подставляя известные значения, получаем:

λ = (6.62607015 × 10^(-34) Дж·с * 299,792,458 м/с) / (3,278 * 10^(-19) Дж)

Вычисляя это выражение, получаем:

λ ≈ 6.41 × 10^(-7) м

Таким образом, длина волны этого излучения, принятая во всем мире в качестве естественного эталона длины, составляет примерно 6.41 × 10^(-7) метра.

2) Дефект массы, энергия связи и удельная энергия связи ядра углерода (12)(6)C

Дефект массы ядра можно рассчитать как разницу между массой нуклида и суммой масс его нуклонов. Для ядра углерода (12)(6)C масса составляет 12 атомных единиц (u), а сумма масс его нуклонов (6 протонов и 6 нейтронов) составляет 12.0989 а.е.м. (атомных единиц массы).

Таким образом, дефект массы ядра углерода (12)(6)C равен:

Дефект массы = 12 а.е.м. - 12.0989 а.е.м.

Вычисляя это выражение, получаем:

Дефект массы ≈ -0.0989 а.е.м.

Энергия связи ядра можно рассчитать, используя формулу:

Энергия связи = Дефект массы * c^2

где c - скорость света (299,792,458 м/с).

Подставляя известные значения, получаем:

Энергия связи ≈ -0.0989 а.е.м. * (299,792,458 м/с)^2

Вычисляя это выражение, получаем:

Энергия связи ≈ -8.85 × 10^(-11) Дж

Удельная энергия связи ядра можно рассчитать, разделив энергию связи на количество нуклонов в ядре. Для ядра углерода (12)(6)C количество нуклонов равно 12 (6 протонов и 6 нейтронов).

Таким образом, удельная энергия связи ядра углерода (12)(6)C равна:

Удельная энергия связи = Энергия связи / 12

Подставляя известные значения, получаем:

Удельная энергия связи ≈ (-8.85 × 10^(-11) Дж) / 12

Вычисляя это выражение, получаем:

Удельная энергия связи ≈ -7.38 × 10^(-12) Дж

3) КПД атомной электростанции

Чтобы определить КПД (коэффициент полезного действия) атомной электростанции, нам необходимо знать ее мощность и суточный расход урана.

Дано: - Мощность атомной электростанции = 3.5 * 10^5 кВт - Суточный расход урана = 105 г

КПД можно рассчитать, используя следующую формулу:

КПД = (Выходная мощность / Входная мощность) * 100%

Входная мощность можно рассчитать, умножив суточный расход урана на энергетический выход деления одного ядра урана (235)(92)U и на коэффициент перевода граммов в киловатт-часы.

Для расчета энергетического выхода деления одного ядра урана (235)(92)U, нам дано, что выделяется энергия, равная 200 МэВ.

Таким образом, энергетический выход деления одного ядра урана (235)(92)U составляет:

Энергетический выход = 200 МэВ

Для расчета входной мощности, нам также необходимо знать коэффициент перевода граммов в киловатт-часы. Один грамм урана содержит энергию, равную 24 * 10^6 Дж.

Таким образом, коэффициент перевода граммов в киловатт-часы составляет:

Коэффициент перевода = 24 * 10^6 Дж / 1 г

Теперь мы можем рассчитать входную мощность:

Входная мощность = (Суточный расход урана * Энергетический выход * Коэффициент перевода) / 24

Подставляя известные значения, получаем:

Входная мощность = (105 г * 200 МэВ * (24 * 10^6 Дж / 1 г)) / 24

Вычисляя это выражение, получаем:

Входная мощность ≈ 2.1 * 10^9 Дж

Теперь мы можем рассчитать КПД:

КПД = (3.5 * 10^5 кВт / 2.1 * 10^9 Дж) * 100%

Вычисляя это выражение, получаем:

КПД ≈ 0.0167%

Таким образом, КПД атомной электростанции составляет примерно 0.0167%.

4) Энергетический выход следующей ядерной реакции: (4)(2)He + (4)(2)He --> (7)(3)Li + (1)(1)H

Для определения энергетического выхода данной ядерной реакции, мы должны знать разницу масс до и после реакции.

Дано: - Масса (4)(2)He = 4.001506 а.е.м