17 svar
141 visningar
Bayan Ali 1122
Postad: 1 jun 2022 14:34

Fråga om en reaktion

Kärnor av nukliden 73Li, som befinner sig i vila, beskjuts med protoner med rörelseenergin 0,441 MeV. Vid kollisionen bildas en kortlivad kärna av 84Be. Massan efter reaktionen är mindre än före. Beräkna

a) den frigjorda energi som massklillnaden motsvarar

b) rörelse mängden före kollisionen

c) rörelse mängden efter kollisionen

d) Kinetiska energin efter kollisionen.

Efter kollisionen kan man registrera gammastrålning från Be-kärnan med energin 17,64 MeV

e) förklara detta

 

Jag tänkte så här

73Li + 11p -> 84Be + Q

7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = mQ

Men det blir negativt

Smaragdalena Online 78338 – Lärare
Postad: 1 jun 2022 14:40 Redigerad: 1 jun 2022 14:41

Atommassorna är just det, massan för atomen, inte bara för kärnan. Litium har 3 elektroner, beryllium har 4. Du måste ta hänsyn till detta.

Pieter Kuiper Online 7015
Postad: 1 jun 2022 14:44
Bayan Ali skrev:

 7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = m

Massan av en proton är 1 u (nästan exakt).

Bayan Ali 1122
Postad: 1 jun 2022 14:56
Pieter Kuiper skrev:

Massan av en proton är 1 u (nästan exakt).

Men det står inte hur många protoner det är, är det inte så att jag måste ta reda på massan genom att använda det faktum att det är 0,442MeV?

7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = mQ

Har du samma  enhet på alla termer?

Pieter Kuiper Online 7015
Postad: 1 jun 2022 15:11 Redigerad: 1 jun 2022 15:12
Bayan Ali skrev:

Men det står inte hur många protoner det är, är det inte så att jag måste ta reda på massan genom att använda det faktum att det är 0,442MeV?

Jag är förvånad.

Du skrev en reaktion med en proton, som det ska vara förstås.

Protonen kommer in med 0,4 MeV kinetisk energi (utan fart når de inte litiumkärnan alls).

Bayan Ali 1122
Postad: 1 jun 2022 17:02
Smaragdalena skrev:

7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = mQ

Har du samma  enhet på alla termer?

Ja

Bayan Ali 1122
Postad: 1 jun 2022 17:03
Pieter Kuiper skrev:

Jag är förvånad.

Du skrev en reaktion med en proton, som det ska vara förstås.

Protonen kommer in med 0,4 MeV kinetisk energi (utan fart når de inte litiumkärnan alls).

I uppgiften står det "protoner med rörelseenergin 0,441MeV"

Bayan Ali skrev:
Smaragdalena skrev:

7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = mQ

Har du samma  enhet på alla termer?

Ja

Vilken då? Det ser ut att vara u, u-1 respektive enhetslös.

Bayan Ali 1122
Postad: 1 jun 2022 22:16
Smaragdalena skrev:

Vilken då? Det ser ut att vara u, u-1 respektive enhetslös.

Det är u på alla

Bayan Ali skrev:
Smaragdalena skrev:

Vilken då? Det ser ut att vara u, u-1 respektive enhetslös.

Det är u på alla

Inte så som du skrev dem: 7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = mQ

Bayan Ali 1122
Postad: 1 jun 2022 22:48
Smaragdalena skrev:
Bayan Ali skrev:
Smaragdalena skrev:

Vilken då? Det ser ut att vara u, u-1 respektive enhetslös.

Det är u på alla

Inte så som du skrev dem: 7.01600343u + (0,442/931,5 u) - 8.00530510 = mQ

Ja, skrev fel. Jag menade att alla har enheten u

Pieter Kuiper Online 7015
Postad: 2 jun 2022 10:45 Redigerad: 2 jun 2022 10:50
Bayan Ali skrev:
Pieter Kuiper skrev:

Jag är förvånad.

Du skrev en reaktion med en proton, som det ska vara förstås.

Protonen kommer in med 0,4 MeV kinetisk energi (utan fart når de inte litiumkärnan alls).

I uppgiften står det "protoner med rörelseenergin 0,441MeV"

I uppgiften står att litiumkärnor beskjuts med protoner och att 8Be kan bildas.

Här en animering av vad som händer (uppgiftens reaktion börjar vid 0:17):
https://www.sciencephoto.com/media/576015/view
Det syns massor med andra protoner i bakgrunden.

Så det blir 7 u + 1 u  ->  8 u  ->  4 u + 4 u om man tittar på massorna. Det är det viktigaste.
Sedan finns kinetisk energi men den är inte relativistiskt stor här, är liten i jämförelse med protonens vilomassa. 

Bayan Ali 1122
Postad: 2 jun 2022 19:50

Okej! Nu får jag rätt på a-uppgiften, på b så blir det fel dock. Tänker så här:

p=mv

mv2/2=0,441MeV

mv2=0,882MeV=946,860u=1,5723*10-24Kg

m=8,02327998u=1,3323*10-26Kg

v2=118,014Kg

v=10,8634m/s

p=10,8634m/s*1,3323*10-26Kg=1,45*10-25Kgm/s

men det är fel

Ture 9864 – Livehjälpare
Postad: 2 jun 2022 21:38 Redigerad: 2 jun 2022 21:41

Det är fullständigt omöjligt att följa din tankegång i din lösning.

Du blandar enheter och siffror hej vilt, t.ex påstår du på rad 2 att mv2 är en massa .. vilket är galet

på rad 4 säger du att v2 är en massa... vilket också är galet. och var kommer 118,014 ifrån?

att rörelseenergin är mv2/2 är ok så länge vi rör oss med låga hastigheter.

 

Låt oss räkna i SI enheter.

då omvandlar vi eV till J genom att multiplicera med 0,16*10-18

en proton väger 1,67 *10-27 kg

E = mv2/2 => v2 = E*2/m gör en överslagsberäkning för att se om v<<c annars måste du räkna relativistiskt! 

om v << c kan du fortsätta nedan

rörelsemängden P = mv

Alltså

P=m2Em=2Em

Nu är det dags att sätta in siffror

Bayan Ali 1122
Postad: 2 jun 2022 22:38

Okej, får rätt på b men det blir fel på c.

Jag tänker så här

E = 7474,5 MeV (energin på Be + Q) = 1,197*10^-9 J

m = 1,33*10^-26 kg (massan på Be + Q)

(2Em)1/2=5,64*10^-18

Ture 9864 – Livehjälpare
Postad: 2 jun 2022 22:45

med risk för att jag har fel, men nog är det väl så att rörelsemängden bevaras?

Bayan Ali 1122
Postad: 3 jun 2022 07:25
Ture skrev:

med risk för att jag har fel, men nog är det väl så att rörelsemängden bevaras?

Okej, men borde man inte kunna räkna på det också. Alltså bevisa det med beräkningar 

Svara Avbryt
Close