РЕШУ ЕГЭ

Задание 32 № 3050

Используя таблицу масс атомных ядер, вычислите энергию, освобождающуюся при синтезе 1 кг гелия из изотопов водорода — дейтерия и трития: $\text{[math]}$

Массы атомных ядер

Атомный номер	Название элемента	Символ изотопа	Масса атомного ядра изотопа
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
13	алюминий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
15	фосфор	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
-	нейтрон	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

Решение · ·

Задание 32 № 3051

Используя таблицу масс атомных ядер, вычислите энергию, освобождающуюся при осуществлении ядерной реакции:

$\text{[math]}$

Массы атомных ядер

Атомный номер	Название элемента	Символ изотопа	Масса атомного ядра изотопа
—	нейтрон	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
13	алюминий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
15	фосфор	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

Решение · ·

Задание 32 № 3052

Определите, ядро какого изотопа X освобождается при осуществлении ядерной реакции:

$\text{[math]}$

Используя таблицу масс атомных ядер, вычислите энергию, освобождающуюся при осуществлении этой ядерной реакции.

Массы атомных ядер

Атомный номер	Название элемента	Символ изотопа	Масса атомного ядра изотопа
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
13	алюминий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
15	фосфор	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

Решение · ·

Задание 32 № 3053

Определите, какая частица X образуется при осуществлении ядерной реакции: $\text{[math]}$ Используя таблицу масс атомных ядер, вычислите энергию, освобождающуюся при осуществлении этой ядерной реакции.

Массы атомных ядер

Атомный номер	Название элемента	Символ изотопа	Масса атомного ядра изотопа
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
13	алюминий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
15	фосфор	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

Решение · ·

Задание 32 № 3054

Используя таблицу масс атомных ядер, вычислите энергию, освобождающуюся при осуществлении ядерной реакции:

$\text{[math]}$

Массы атомных ядер

Атомный номер	Название элемента	Символ изотопа	Масса атомного ядра изотопа
—	нейтрон	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	водород	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
2	гелий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
13	алюминий	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
15	фосфор	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

Решение · ·

Задание 32 № 3056

При взрыве атомной бомбы освобождается энергия $\text{[math]}$ 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.

Решение · ·

Ирина Юрьевна Тутова (Санкт-Петербург) 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 (Санкт-Петербург)

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

Задание 32 № 3057

Вычислите массу радиоактивных продуктов деления ядер урана, накапливающихся в ядерном реакторе тепловой мощностью $\text{[math]}$ за сутки, принимая выделение энергии при делении ядра урана 235 равным 200 МэВ.

Решение · ·

3 комментария · Сообщить об ошибке · Помощь

Гость 12.05.2012 11:48

а как вы нашли m-нулевое ?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Поскольку в данной задаче не требуется особо большой точности, все вычисления достаточно выполнить приближенно. Массу ядра урана тогда можно найти следующим образом: умножить 1 а.е.м на атомное число, то есть на число нуклонов, на 235 (эта величина будет совсем незначительно отличаться от реальной массы, которую уже надо искать в справочнике).

Переводной коэффициент а.е.м в килограммы можно найти в справочной таблице в начале варианта (у нас: раздел Справочник).

Гость 21.05.2012 20:47

E=Pt

энергия приравнена к работе?

так везде можно сделать?

Алексей (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Работа и энергия измеряются в одинаковых единицах, и это не с проста. Я затрудняюсь дать Вам общий рецепт, скажу только, что работа обычно равна изменению энергии системы.

Например, в механике, полная механическая энергия системы сохраняется, если на систему не действует внешних сил, совершающих работу (сами силы при этом могут быть, главное, чтобы они не совершали работы). Скажем, для заряженной частицы в однородном магнитном поле выполняется закон сохранения полной механической энергии, хотя на нее и действует сила Лоренца (поскольку сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости частицы, ее работа всегда равна нулю).

Ежели на систему действуют силы, совершающие работу, то эта работа и равна изменению энергии системы. Например, брусок, который скользит по шероховатой поверхности. Работа силы трения (она отрицательна) приводит к уменьшению кинетической энергии бруска.

Мария Павельченко 04.05.2014 19:39

Мы ищем массу конечных продуктов. По идее она равна массе изначальных продуктов минус дефект масс. Почему мы её приравниваем к массе изначальных продуктов?

Сергей Никифоров

Здравствуйте!

В данной задаче наша цель не найти количество выделившейся энергии в ходе реакции, а найти массу получившихся продуктов. Действительно, их массы будут отличаться на величину дефекта масс, но она пренебрежимо мала по сравнению с массой ядер урана и массой продуктов распада.

Задание 32 № 3058

Мировое потребление энергии человечеством составляет примерно $\text{[math]}$ в год. Если будет возможно освобождение собственной энергии вещества, сколько килограмм вещества потребуется расходовать человечеству в сутки для удовлетворения современных потребностей в энергии?

Решение · ·

Задание 32 № 3060

$\text{[math]}$ -мезон массой $\text{[math]}$ распадается на два $\text{[math]}$ -кванта. Найдите модуль импульса одного из образовавшихся $\text{[math]}$ -квантов в системе отсчета, где первичный $\text{[math]}$ -мезон покоится.

Решение · ·

Задание 32 № 3061

Образец, содержащий радий, за 1 с испускает $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ -частиц. За 1 ч выделяется энергия 100 Дж. Каков средний импульс $\text{[math]}$ -частиц? Масса $\text{[math]}$ -частицы равна $\text{[math]}$ Энергией отдачи ядер, $\text{[math]}$ -излучением и релятивистскими эффектами пренебречь.

Решение · ·

4 комментария · Сообщить об ошибке · Помощь

Задание 32 № 3062

Препарат, активность которого равна $\text{[math]}$ частиц в секунду, — помещен в калориметр, заполненный водой при 293 К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 10 г воды, если известно, что данный препарат испускает $\text{[math]}$ -частицы энергией 5,3 МэВ, причем энергия всех $\text{[math]}$ -частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоемкостью препарата, калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Решение · ·

Задание 32 № 3063

При облучении металлической пластинки быстрыми $\text{[math]}$ -частицами небольшая часть этих частиц в результате упругого взаимодействия с ядрами атомов меняет направление скорости на противоположное (аналог опыта Резерфорда). Найдите заряд ядра, если минимальное расстояние, на которое сближались ядро и частица, составило $\text{[math]}$ Масса и скорость $\text{[math]}$ -частиц на большом расстоянии от пластины составляют соответственно $\text{[math]}$ и $\text{[math]}$ (Частицу считать точечной, а ядро — точечным и неподвижным. Релятивистским эффектом пренебречь. Потенциальная энергия кулоновского взаимодействия ядра и $\text{[math]}$ -частицы $\text{[math]}$ где r — расстояние между ядром и $\text{[math]}$ -частицей.)

Решение · ·

Задание 32 № 3082

Препарат активностью $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ -частиц в секунду помещен в медный контейнер массой 0,5 кг. На сколько повысилась температура контейнера за 1 ч, если известно, что данное радиоактивное вещество испускает $\text{[math]}$ -частицы энергией 5,3 МэВ? Считать, что энергия всех $\text{[math]}$ -частиц полностью переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоемкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь. (Удельная теплоёмкость меди равна $\text{[math]}$ )

Решение · ·

Задание 32 № 3667

Одним из типов реакций синтеза, которые можно использовать в будущих термоядерных реакторах, является реакция $\text{[math]}$ Какая энергия $\text{[math]}$ выделяется при этой реакции? Масса атома дейтерия $\text{[math]}$ примерно равна 2,014 а.е.м., масса атома $\text{[math]}$ — 3,016 а.е.м, масса атома $\text{[math]}$ — 4,003 а.е.м. Ответ выразите в МэВ.

Решение · ·

Задание 32 № 3817

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой $\text{[math]}$ эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе из состояния $\text{[math]}$ в состояние $\text{[math]}$ атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, $\text{[math]}$ Какова работа выхода $\text{[math]}$ фотоэлектронов с поверхности фотокатода?

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по физике.

Решение · ·

Задание 32 № 4146

Наше Солнце теряет за счёт излучения света массу, примерно равную 1, 39 $\text{[math]}$ 10⁵ миллиардов тонн в год. Найдите солнечную постоянную для Марса, то есть среднюю энергию, попадающую за 1 секунду на 1м² поверхности, перпендикулярной направлению солнечных лучей, около Марса вне его атмосферы. Известно, что средний радиус орбиты Марса в 1,52 раза больше среднего радиуса орбиты Земли, который составляет около 150 миллионов километров. Ответ выразите в кВт/м².

Решение · ·

Задание 32 № 4152

Пациенту ввели внутривенно дозу раствора, содержащего изотоп $\text{[math]}$ Активность $\text{[math]}$ этого раствора $\text{[math]}$ распадов в секунду. Период полураспада изотопа $\text{[math]}$ равен $\text{[math]}$ Через $\text{[math]}$ активность $\text{[math]}$ крови пациента стала $\text{[math]}$ распадов в секунду. Каков объём введённого раствора, если общий объём крови пациента $\text{[math]}$ ? Переходом ядер изотопа $\text{[math]}$ из крови в другие ткани организма пренебречь.

Решение · ·

Задание 32 № 4169

Наше Солнце теряет за счёт излучения света массу, примерно равную 1, 39 $\text{[math]}$ 10⁵ миллиардов тонн в год. Найдите солнечную постоянную для Венеры, то есть среднюю энергию, попадающую за 1 секунду на 1м² поверхности, перпендикулярной направлению солнечных лучей, около Венеры вне ее атмосферы. Известно, что средний радиус орбиты Венеры составляет 0,72 от среднего радиуса орбиты Земли, который примерно равен 150 миллионам километров. Ответ выразите в кВт/м².

Решение · ·

Задание 32 № 4371

Радиоактивные источники излучения могут использоваться в космосе для обогрева оборудования космических аппаратов. Например, на советских «Луноходах» были установлены тепловыделяющие капсулы на основе полония-210. Реакция распада этого изотопа имеет вид: $\text{[math]}$ где получающиеся $\text{[math]}$ -частицы обладают кинетической энергией $\text{[math]}$ МэВ. Сколько атомов полония должно распасться в тепловыделяющей капсуле, чтобы с её помощью можно было вскипятить стакан воды объёмом $\text{[math]}$ ? Начальная температура воды $\text{[math]}$ теплоёмкостью стакана и капсулы, а также потерями теплоты можно пренебречь.

Решение · ·

Задание 32 № 4406

Радиоактивные источники излучения могут использоваться в космосе для обогрева оборудования космических аппаратов. Например, на советских «Луноходах» были установлены тепловыделяющие капсулы на основе полония-210. Реакция распада этого изотопа имеет вид: $\text{[math]}$ где получающиеся $\text{[math]}$ -частицы обладают кинетической энергией $\text{[math]}$ МэВ.

Сколько атомов полония должно распасться в тепловыделяющей капсуле, чтобы с её помощью можно было превратить в воду лёд объёмом $\text{[math]}$ , находящийся при температуре 0 °С? Плотность льда $\text{[math]}$ , теплоёмкостью стакана и капсулы, а также потерями теплоты можно пренебречь.

Решение · ·