Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 3056
i

При взры­ве атом­ной бомбы осво­бож­да­ет­ся энер­гия 8,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 16 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж. Эта энер­гия по­лу­ча­ет­ся в ос­нов­ном за счет де­ле­ния ядер урана 238. При де­ле­нии од­но­го ядра урана 238 осво­бож­да­ет­ся 200 МэВ, масса ядра равна при­мер­но 238 а. е. м. Вы­чис­ли­те массу ядер урана, ис­пы­тав­ших де­ле­ние при взры­ве, и сум­мар­ный де­фект массы.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем число N ядер как част­ное от де­ле­ния энер­гии E взры­ва на выход энер­гии \Delta E при де­ле­нии од­но­го ядра N= дробь: чис­ли­тель: E, зна­ме­на­тель: \Delta E конец дроби .

Масса ядер урана, ис­пы­тав­ших де­ле­ние при взры­ве, равна  m=Nm_0. Тогда

 m=Nm_0= дробь: чис­ли­тель: E умно­жить на m_0, зна­ме­на­тель: \Delta E конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 16 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж умно­жить на 238 умно­жить на 1,66 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка кг, зна­ме­на­тель: 200 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 13 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж конец дроби \approx 10 в кубе кг.

Из урав­не­ния E=\Delta m c в квад­ра­те , на­хо­дим де­фект массы

\Delta m= дробь: чис­ли­тель: E, зна­ме­на­тель: c в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 8,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 16 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж, зна­ме­на­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 16 пра­вая круг­лая скоб­ка м в квад­ра­те /с в квад­ра­те конец дроби кг\approx 0,92кг.

 

Ответ: 0,92 кг.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты (под­ста­нов­ка чис­ло­вых дан­ных в ко­неч­ную фор­му­лу), при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния, но име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (

ИЛИ

)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние, ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не за­черк­ну­ты.

И (

ИЛИ

)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (

ИЛИ

)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.3.2 Энер­гия связи нук­ло­нов в ядре. Ядер­ные силы
Гость 18.06.2012 00:24

Из­ви­ни­те, но бомба ТЕР­МО­ЯДЕР­НАЯ, а энер­гия в ней вы­де­ля­ет­ся в ос­нов­ном за счёт де­ле­ния ядер урана, причём - 238, что бы это зна­чи­ло ??? И в ре­зуль­та­те эта энер­гия по­лу­ча­ет­ся из тонны урана 238 ??? А как же ура­но­вые руд­ни­ки не взры­ва­ют­ся? И что такое тогда тер­мо­ядер­ная ре­ак­ция? Как-то всё за­пу­та­но в этом мире! Гость.

Алексей

Доб­рый день!

Все в этом мире дей­стви­тель­но за­пу­та­но, но разо­брать­ся можно :)

Во-пер­вых, стоит от­ме­тить, что ав­то­ра­ми дан­ной за­да­чи, к со­жа­ле­нию, была до­пу­ще­на до­сад­ная ошиб­ка. Бомба, "по­лу­ча­ю­щая" свою энер­гию за счет ре­ак­ции де­ле­ния ядер урана 238, на­зы­ва­ет­ся "атом­ной", а не "тер­мо­ядер­ной". Эта ошиб­ка те­перь ис­прав­ле­на. Тер­мо­ядер­ные ре­ак­ции  —   это ре­ак­ции, при ко­то­рых лег­кие ядра объ­еди­ня­ют­ся в более тя­же­лые с вы­де­ле­ни­ем энер­гии. Для их осу­ществ­ле­ния не­об­хо­ди­мо пре­одо­леть ку­ло­нов­ский от­тал­ки­ва­ю­щий ба­рьер, что воз­мож­но толь­ко за счет сверх­вы­со­ких тем­пе­ра­тур. Такие ре­ак­ции имеют место, на­при­мер, в нашем Солн­це, где во­до­род "вы­го­ра­ет" в гелий. Тер­мо­ядер­ная (или во­до­род­ная бомба) ра­бо­та­ет при­бли­зи­тель­но сле­ду­ю­щим об­ра­зом. Есть ем­кость с во­до­ро­дом, во­круг нее взры­ва­ет­ся не­сколь­ко атом­ных бомб, взрыв­ные волны сжи­ма­ют во­до­род, он на­гре­ва­ет­ся при сжа­тии, и на­чи­на­ет­ся тер­мо­ядер­ная ре­ак­ция.

Про то, по­че­му не взры­ва­ют­ся ура­но­вые руд­ни­ки, могу ска­зать толь­ко сле­ду­ю­щее. В руд­ни­ках не на­би­ра­ет­ся кри­ти­че­ская масса, руды за­ле­га­ют с при­ме­ся­ми, при­сут­ству­ют раз­лич­ные изо­то­пы. Для из­го­тов­ле­ния ору­жей­но­го урана его сна­ча­ла обо­га­ща­ют, уве­ли­чи­ва­ют долю урана 235. Более кон­крет­но, можно найти в ин­тер­не­те :)

Гость 06.08.2012 22:04

Уран-238 в ка­че­стве взрыв­чат­ки в од­но­сту­пен­ча­том ядер­ном за­ря­де ис­поль­зо­вать во­об­ще нель­зя, ибо он не де­лит­ся теп­ло­вы­ми ней­тро­на­ми! Де­лит­ся уран-235, но его всего 0,7%, и ува­жа­е­мые люди пла­не­ты типа Ма­хму­да Ах­ма­ди­не­жа­да при­кла­ды­ва­ют ко­лос­саль­ные уси­лия, чтобы уве­ли­чить его кон­цен­тра­цию до 80-90 %. Уран-238 спо­со­бен де­лить­ся толь­ко быст­ры­ми ней­тро­на­ми