Рис. 2. Деление ядра урана-235
Существует несколько возможных результатов деления ядра урана-235:
1. Распад на барий и криптон с выделением трёх нейтронов:
2. Распад на ксенон и стронций с выделением двух нейтронов:
Делением ядра называется ядерная реакция деления тяжёлого ядра, возбуждённого захватом нейтрона, на две приблизительно равные части, называемые осколками деления.
Ядра урана-238 могут делиться лишь под влиянием нейтронов большой энергии (быстрых нейтронов). Такую энергию имеют только 60 % нейтронов, появляющихся при делении ядра урана-238. Примерно только 1 из 5 образовавшихся нейтронов вызывает деление ядра.
Механизм превращения энергии во время деления ядра. Единица измерения энергии
Поскольку масса покоя тяжёлого ядра урана больше суммы масс покоя осколков, образующихся в результате распада, то реакция деления протекает с выделением энергии. Вычислить эту энергию можно по аналогии с энергией связи.
, где
Кулоновские силы, разгоняя осколки ядра, придают им определённую кинетическую энергию. Однако эти осколки тормозятся окружающей средой, преобразуя свою кинетическую энергию во внутреннюю энергию окружающей среды. Таким образом, вследствие деления ядер урана наблюдается колоссальный нагрев всего окружающего пространства. Для примера, при полном делении всех ядер одного грамма урана выделится энергия эквивалентная сгоранию 2,5 т нефти.
Использовать стандартную единицу измерения энергии (Дж) для ядер не совсем удобно, так как энергия одного ядра крайне мала. Для микромира была введена специальная единица измерения – электронвольт.
Один электронвольт равен работе, которую должно совершить поле при перемещении элементарного заряда между разностью потенциалов 1 В.
Цепная ядерная реакция
Любой из нейтронов, вылетающий из ядра, может попасть в соседнее ядро и вызвать излучение им новых нейтронов, которые, в свою очередь, попадут в новые ядра, и те излучат новые нейтроны. В результате получается процесс, который поддерживает сам себя. Такой процесс называется цепной ядерной реакцией.
Цепная ядерная реакция – самоподдерживающаяся реакция деления тяжелых ядер, в которой непрерывно воспроизводятся нейтроны, делящие все новые и новые ядра.
Суть такой реакции заключается в том, что на первом этапе распада выделяется, допустим, N нейтронов, на следующем этапе – нейтронов, и т. д. (см. Рис. 3). Количество нейтронов в реакции растёт в геометрической прогрессии. Это приводит к тому, что колоссально растёт выделяемая энергия, которая позволяет реакции поддерживать саму себя.
Возможны различные варианты протекания цепных ядерных реакций, эти процессы позволяет описывать физическая величина, которая называется критическая масса.
Критическая масса () – минимальное количество делящегося вещества, необходимое для начала самоподдерживающейся цепной ядерной реакции. Критическая масса известна для различных радиоактивных элементов (для урана-235 она составляет 48 кг).
Рис. 3. Рост числа нейтронов при цепной реакции
В зависимости от массы рассматриваемого образца цепные ядерные реакции делят на следующие формы протекания:
1. Если масса образца меньше критической массы (), то число нейтронов убывает и реакция затухает.
2. Если масса образца больше критической массы (), то число нейтронов лавинообразно увеличивается, реакция становится неуправляемой, что приводит к взрыву.
3. Если масса образца соответствует критической, протекает управляемая цепная реакци
Объяснение:
№1.
а) Потому-что вода имеет определённый вес и под действием сил тяжести она слетает с одежды. Как бы сказать по инерции.
б) При надувании шарика в нём возникает сила давления. Которая давит на стенки шарика из внутри. И по-этому шарик улетает сдуваясь.
№2.
а) Всадник перевернётся вместе с лошадью. Так как всадник относительно лошади находится в покое, а относительно движения (дороги) он движется.
б) Ветка соответственно отклонится в противоположную сторону куда улетела ворона. В данном случает действует инерция тела. Но объясняется третьим законом Ньютона
.
№3.
а)На трубочке по которой поднимается ртуть имеется сужение которое даёт которое даёт
опускатся ртути после измерения температуры тела. Для следующего измерения необходимо динамическая нагрузеа встряхивания чтобы опустичть столбик ртути.
б) Это явление объясняется третьим заноном Ньютона . т.е.
не только человек отталкивается от лодки, но и лодка оталкивается от человека. Человек оттолкунлся и лодка отолкнулась силы получаются скомпенсированы. Значит есть вероятность что человек недопрыгнув до берега упадёт в воду.
Чем легче судно тем оно инертнее т.е. судно легче и с него ещё трудней спрыгнуть на берег. Так тут имеет значение плотность веществ и сил трения.
№4.
а) Да потому-что собьёт. Автомобиль движется с определённой скоростью если человек переходит улицу, а автомобиль набрав скорость, не сможет резко остановится, он как минимум по инерции проедет ещё несколько метров до остановки.
В общем ПДД учить нужно..)
б) Брусок находится в покое так как, на тело не действуют ни какие силы т.е. когда действие всех сил скомпенсированно или на тело не действует ни какие силы, то тело может двигатся прямолинейно равномерно ил находится в состоянии покоя.
Брусок обладает силой покоя трения с поверхностью стола.
№5.
а) Так как, при резких поворотах при большой скорости, инерция тела масимльна. В данном случае если не сбросить скорость то на повороте водителя может "занести" или же машина вовсе преревернётся.
б) когда действие всех сил скомпенсированно или на тело не действует ни какие силы, то тело может двигатся прямолинейно равномерно ил находится в состоянии покоя.
Бруоск находясь в покое имеет силу покоя трения.
29л при выпаривании води из спирта