Задача B6: централизованное тестирование 2007 г. в Беларуси, 1-й вариант

B6. В результате взаимодействия ядра дейтерия ²₁H с покоящимся ядром трития ³₁H образуется ядро гелия и нейтрон ¹_on, вылетающий под углом α = 90° к направлению движения ядра дейтерия. Кинетическая энергия нейтрона E_к1 = 14 МэВ. Если энергия выхода этой реакции 15 МэВ, то кинетическая энергия E_к2 ядра дейтерия равна ... МэВ.

Решение

Запишем закон сохранения энергии для ядерной реакции:

E_д + E_тр + Q = E_He + E_n,

или

E_д + Q = E_He + E_n.

Закон сохранения импульса:

p_He² = p_д² + p_n².

Воспользуемся связью энергии и импульса:

p² = 2mE_k.

Тогда:

2m_HeE_He = 2m_дE_д + 2m_nE_n или 2E_He = 2E_д + 2E_n.

Из этого уравнения выразим кинетическую энергию гелия:

E_He =	1	E_д +	1	E_n
	2		4

и подставим в уравнение:

E_д + Q =	1	E_д +	1	E_n + E_n.
	2		4

Выразим искомую энергию дейтерия:

E_д =	5	E_д − 2Q.
	2

После вычислений:

E_д =	5	14 − 2×15 = 5 (МэВ).
	2

Примечания (подробности на главной странице теста):

затраченное время: 8 минут.
уровень задачи: 4 (профильный).
оценка задачи: 8 из 10 баллов.
субъективная сложность: 7 из 10 баллов.

Следующая задача: B7.

Теги:

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Астрофизический портал
	ЗАДАЧИ и РЕШЕНИЯ ВОПРОСЫ и ОТВЕТЫ ТЕСТЫ ОЛИМПИАДЫ и другая полезная информация по физике и астрономии

Задача B6: централизованное тестирование 2007 г. в Беларуси, 1-й вариант

Решение

Комментарии