Глава 4. § 67. Термоядерная реакция — с. 331
Лабораторная работа 8. Задание 1. Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра атома урана, разлетелись в противоположных направлениях.
До деления ядро урана вместе с захваченным нейтроном можно считать неподвижным, поэтому его импульс равен нулю. Импульс — величина векторная, и по закону сохранения импульса суммарный импульс осколков после деления тоже должен быть равен нулю:
m₁v⃗₁ + m₂v⃗₂ = 0, откуда m₁v⃗₁ = −m₂v⃗₂.
Это возможно, только если импульсы осколков равны по модулю и направлены противоположно. Поэтому осколки разлетаются в противоположные стороны, причём более лёгкий осколок имеет большую скорость (и его трек обычно длиннее).
m₁v⃗₁ + m₂v⃗₂ = 0, откуда m₁v⃗₁ = −m₂v⃗₂.
Это возможно, только если импульсы осколков равны по модулю и направлены противоположно. Поэтому осколки разлетаются в противоположные стороны, причём более лёгкий осколок имеет большую скорость (и его трек обычно длиннее).
Лабораторная работа 8. Задание 2. Известно, что осколки ядра атома урана представляют собой ядра атомов двух разных химических элементов (например, бария, ксенона и др.) из середины таблицы Д. И. Менделеева.
Одна из возможных реакций деления ядра атома урана может быть записана следующим образом:
₉₂U + ₀n → ₅₆Ba + ZX + 2·₀n.
Пользуясь законом сохранения электрического заряда и таблицей Д. И. Менделеева, определите, ядро атома какого элемента обозначено символом ZX.
Одна из возможных реакций деления ядра атома урана может быть записана следующим образом:
₉₂U + ₀n → ₅₆Ba + ZX + 2·₀n.
Пользуясь законом сохранения электрического заряда и таблицей Д. И. Менделеева, определите, ядро атома какого элемента обозначено символом ZX.
Нейтрон заряда не имеет, поэтому суммарный заряд (зарядовое число) слева и справа должен быть одинаковым:
92 + 0 = 56 + Z + 2 · 0,
откуда Z = 92 − 56 = 36.
По таблице Менделеева элемент с порядковым номером 36 — криптон (Kr).
Ответ: символом ZX обозначено ядро атома криптона ₃₆Kr.
Оговорка: массовые числа в условии не указаны; если делится ²³⁵U, а образуется ¹⁴¹Ba, то по сохранению числа нуклонов 235 + 1 = 141 + A + 2, откуда A = 93, то есть ⁹³Kr.
92 + 0 = 56 + Z + 2 · 0,
откуда Z = 92 − 56 = 36.
По таблице Менделеева элемент с порядковым номером 36 — криптон (Kr).
Ответ: символом ZX обозначено ядро атома криптона ₃₆Kr.
Оговорка: массовые числа в условии не указаны; если делится ²³⁵U, а образуется ¹⁴¹Ba, то по сохранению числа нуклонов 235 + 1 = 141 + A + 2, откуда A = 93, то есть ⁹³Kr.