1. Атомдық ядролардағы заттың тығыздығын бағалаңыз
жүктеу/скачать 1,11 Mb.
|
ÑеминаÑ2
- Бұл бет үшін навигация:
- Термоядролық реакция
| Шешімі:
Двигателдің ПӘК-і (1) мұндағы РТ – толық қуат, ол (2) Е – t уақыттағы массасы m уран бөлінген кезде бөлінетін энергия. Осы урандағы атомдар санын мына теңдіктен анықтау керек. (3) мұндағы М – уранның молярлық массасы, NA – Авогадро тұрақтысы. Сонда энергия (4) (1) – (4) формулаларды пайдаланып, ПӘК анықтаймыз: Сан мәндерін қойып, (ХБЖ-дағы мәндер) тапқанда . Термоядролық реакция 1. Сутегі изотопы ядроларының – дейтерий мен тритийден – мына схема бойынша термоядролық реакция жүрген кезде гелий ядросы синтезделеді. Реакция кезінде 17,6 МэВ энергия бөлінеді. Егер гелийдің массасы 1 г болса, онда синтезделу кезінде қандай энергия бөлінеді? Шешімі: Массасы 1 г гелий синтезделуі кезіндегі энергияны анықтау үшін, 1 граммға келетін атомдар санын ядролық реакцияның шығу энергиясына көбейту керек: . Гелий атомдарының саны: Синтезделу кезіндегі энергия Е = 4,2·1011 Дж 2. Массасы 1 г гелий синтезделуі кезіндегі бөлінетін энергия Е = 4,2·1011 Дж. Осындай энергия алу үшін қанша тас көмір жағу қажет? Тас көмірдің меншікті жану жылуы 29 МДж/кг. Шешімі: Есептің шарты бойынша Q = E болса, онда Сонымен, массасы 1 г гелий синтезделуі кезіндегі бөлінетін энергияға тең энергия алу үшін тас көмірдің массасы m = 1.56·104 кг болуы керек. 3. Термоядролық реакция кезінде массасы 2 г дейтерий толық жануы үшін қандай энергия бөлінуі қажет? Шешімі: Бөлінген энергияны төмендегі формуламен анықтаймыз: (1) мұндағы E0 – синтездің бір реакциясының энергиясы; N – реакция саны; E0 = 17.6 МэВ. Химиялық реакциясы сияқты, 2 г дейтерий 3 г тритиймен синтез реакциясына түседі, олай болса, . Бұл массалардың қатынасын ашып жазса, ; осы теңдеуден реакция санын анықтаймыз: (2) Реакция санын (1) формулаға қойып: энергияны табамыз (3) Есептей келе энергия Е1 = 1.06·1025 МэВ = 1,7·1010 Дж екені шығады. 4. Термоядролық синтез реакциясы кезінде массасы 2 г дейтерий толық жануы үшін Е1 = 1.06·1025 МэВ энергия керек. Ал 5 г уранның барлық ядросының бөлінуі кезінде қандай энергия шығады? Шыққан энергияны дейтерийдің энергиясымен салыстырыңыз. Шешімі: Массасы 5 г уран – 235 бөлінгендегі энергия да алдыңғы есептегі формуламен анықталады: (1) бірақ бұл кезде Е0 = 200 МэВ, ал N – ыдыраған ядролар саны: (2) (2) формуланы (1) формулаға қойып, табамыз: . Енді дейтерийдің энергиясымен салыстырайық, сонда екені шығады. Синтез реакциясының энергиясы бөліну реакциясының энергиясына қарағанда 4 есе көп болып шығады. 5. Термоядролық реакция энергиясын есептңіз. Берілгені: ; ; ; Табу керек: Е Шешімі: Ядролық реакция энергиясы формуласы бойынша анықталады. Массалық ақаудың мәндерін орнына қойып, тапқанда: 6. Бір протон және екі нейтрон бір ядроға біріккенде қанша энергия бөлінеді? Шешімі: Ядролық синтез реакциясының нәтижесінде тритий ядросы пайда болады. Ядролық реакцияның энергетикалық эффекті . тритий массасы Сонда . жүктеу/скачать 1,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|