Какая минимальная энергия необходима для расщепления ядра азота 14 7N (Mp=1,00728 a.e.м., Mn= 1,00866 a.e.м., Ma=14,00307 a.e.м.)?
Физика11 классЯдерные реакцииминимальная энергиярасщепление ядраядро азотафизика 11 классядерные реакцииэнергия расщепленияатомная массаизотопы азота
Для расчета минимальной энергии, необходимой для расщепления ядра азота-14 (14 7N),нам нужно использовать закон сохранения энергии и массу ядра, а также массы его составляющих частиц.
Ядро азота-14 состоит из 7 протонов и 7 нейтронов. Мы можем выразить массу ядра через массы протонов и нейтронов:
Теперь мы можем рассчитать общую массу 7 протонов и 7 нейтронов:
Теперь сравним эту массу с массой ядра азота:
Масса ядра (Ma) = 14,00307 а.е.м.
Теперь мы можем найти разницу в массе:
Разница в массе = Общая масса - Масса ядра = 14,11158 - 14,00307 = 0,10851 а.е.м.
Теперь мы можем найти эквивалентную энергию, используя формулу Эйнштейна E = mc^2. Для перевода массы в энергию используем коэффициент 931,5 МэВ/а.е.м.:
Необходимая энергия (E) = Разница в массе * 931,5 МэВ/а.е.м. = 0,10851 * 931,5 ≈ 101,5 МэВ.
Ответ: Минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра азота-14, составляет примерно 101,5 МэВ.