jedrske reakcije

1. Izračunaj koliko energije se sprosti ob jedrski reakciji: ²H + ²H - > ³H + ¹H ? (Masa devterija je 2,01410 u, masa tritija 3,01605 u in masa vodika 1,00738 u.)

   Rp:

   Če seštejemo masi devterija, ki reagirata v reakciji 2 ^. 2, 01410u = 4, 02820u in ju primerjamo z vsoto mas tritija in vodika 3, 01605u + 1, 00738u = 4, 02343u ugotovimo, da je po reakciji skupna masa tritija in vodika manjša, kot je bila skupna masa obeh devterijev pred reakcijo.

   Razlika mas $\Delta$m = 4, 02343u - 4, 02820u = - 0, 00477u se je spremenila v energijo:

   (če se masa zmanjša se energija sprosti, če pa je masa po reakciji večja, kot pred njo, potem za reakcijo potrebujemo energijo)

   E = |$\Delta$m| ^. c² =

   = 0, 00477u ^. (3 ^. 10⁸m/s)² = 0, 00477 ^. 1, 66 ^. 10^-27kg(3 ^. 10⁸m/s)²

   E = 7, 1 ^. 10^-13J se sprosti pri reakciji.

2. Izračunaj koliko energije se sprosti ob jedrski reakciji: ¹⁴N + ⁴He - > ¹⁷O + ¹H ? (Masa dušika je 13,99923 u, masa helija 4,00151 u, masa kisika 16,99474 u in masa vodika 1.00728 u.)

   Rp:

   Računamo kot pri prejšnji nalogi!

3. Kolikšna je reakcijska energija za reakcijo: ²H + ³H - > ⁴He + n ? (Masa devterija je 2,014102 u, masa tritija 3,016050 u, masa helija 4,00260 u in masa nevtrona 1,008665 u.)

   Rp:

   Tudi ta naloga se rešuje kot prva:

   najprej seštejemo masi pred reakcijo in po njej ter jih primerjamo!

   Vseeno bi lahko zapisal račun, kajne!

4. Kolikšna je reakcijska energija za reakcijo: ¹⁴⁴Nd - > ⁴He + ¹⁴⁰Ce ? (Mase: ¹⁴⁴Nd : 143, 91013u, ⁴He : 4, 00260u, ¹⁴⁰Ce : 139, 90548u)

   Rp:

   Najprej je treba od mase neodima odšteti masi cerija in helija, nato pa vse skupaj pomnožiti z 934 MeV. Dobimo rezultat: 1,9 MeV energije se sprosti ob te reakciji.

5. Kolikšna je reakcijska energija pri razpadu nevtrona?

6. Kolikšna je reakcijska energija pri razpadu protona?

7. Kolikšna je reakcijska energija za reakcijo: ¹H + ³H - > ⁴He + e⁺ ? (Masa vodika je 1,00759 u, masa tritija 3,016050 u, masa helija 4,00260 u in masa elektrona 9, 1095 ^. 10^-31kg)

8. Kolikšna je reakcijska energija za reakcijo: ⁶Li + ¹H - > ⁴He + ³He⁺ ? (Masa litija je 6,01539 u, masa vodika 1,00759 u, masa helija 4,00260 u in masa helija 3 3,01590 u)