Ядерные реакции

• Символическая запись ядерной реакции может быть дана или в развернутом виде, например

${}_4{}^{9}Be+{}_1{}^{1}H\to {}_2{}^{4}He+{}_3{}^{6}Li$ или сокращенно ${}^{9}Be{\left(p,\alpha \right)}^{6}Li$

При сокращенной записи порядковый номер атома не пишут, так как он определяется химическим символом атома.

В скобках на первом месте ставят обозначение бомбардирующей частицы, на втором — частицы, вылетающей из составного ядра, и за скобками — химической символ ядра-продукта.

Для обозначения частиц приняты следующие символы: р — протон, n — нейтрон, d — дейтон, t — тритон, α — альфа-частица, γ — гамма-фотон.

• Законы сохранения:

а) числа нуклонов A₁+A₂=A₃+A₄;

б) заряда Z₁+Z₂=Z₃+Z₄

в) релятивистской полной энергии E₁+E₂=E₃+E₄

г) импульса p₁+p₂=p₃+p₄.

Если общее число ядер и частиц, образовавшихся в результате реакции, больше двух, то запись соответственно дополняется.

• Энергия ядерной реакции

Q = c²[(m₁+m₂)-(m₃+m₄)],

где m₁ и m₂— массы покоя ядра-мишени и бомбардирующей частицы; m₃+m₄— сумма масс покоя ядер продуктов реакции.

Если m₁+m₂>m₃+m₄ , то энергия освобождается, энергетический эффект положителен, реакция экзотермическая.

Если m₁+m₂<m₃+m₄ то энергия поглощается, энергетический эффект отрицателен, реакция эндотермическая.

Энергия ядерной реакции может быть записана также в виде

Q = (T₁+T₂) – (T₃+T₄),

где T₁ и T₂ — кинетические энергии соответственно ядра-мишени и бомбардирующей частицы;

T₃ и T₄ — кинетические энергии вылетающей частицы и ядра — продукта реакции.

При экзотермической реакции T₃+T4>T₁+T2 при эндотермической реакции T₃+T4<T₁+T₂ .


Примеры задач:

Найти энергию Q, выделяющуюся при реакци..
Какая энергия Q1 выделится, если при реакции..