ответ достаточно очевидный - нет, иначе бы их давно изучали в школе.
Другой вопрос, почему так происходит. Прежде всего, надо сказать, что единичный нейтрон (а что, тоже ядро из нейтронов) нестабилен и живет около 900 секунд, а затем распадается на протон, электрон и антинейтрино. Далее ответы могут быть такими:
1) Нейтронные ядра нестабильны. Нейтрон-нейтронное взаимодействие слабее нейтрон-протонного, и поэтому ядро из нейтронов является крайне неустойчивым, и, даже будучи собранным, быстро распадется на отдельные нейтроны. И наоборот, если в ядре достаточное количество протонов, то нейтроны с протонами образуют связанное состояние.
2) Нейтрон и протон часто рассматривают, как 2 состояния одной и той же частицы (нуклона). Это похоже на два состояния электрона в атомных орбиталях (спин "вверх" и спин "вниз"). Вспомним, как заполняются орбитали в атоме: в каждом состоянии (клеточке) живут 2 электрона, со спином "вверх" и спином "вниз". Нельзя в одну клеточку вписать два полностью одинаковых электрона. Если мы попробуем собирать электронные оболочки только из электронов со спином вверх, у нас будут быстро заполняться клеточки, а это значит, увеличиваться энергия добавляемых электронов. Такая система нестабильна, электроны будут стремиться свалиться в нижние незанятые клеточки с переворотом спина.
Нуклоны в ядре ведут себя схожим образом. Протон и нейтрон могут жить на одном энергетическом уровне (в одной клеточке), но два нейтрона (или два протона) - не могут. Поэтому при сборке ядра только из нейтронов, у нас будут быстро кончаться клеточки, быстро повышаться энергия системы и она будет неустойчивой. Высоколежащие нейтроны будут превращаться в протоны, чтобы дозаполнить нижележащие уровни энергии.
Одним словом (я не знаю, на какой уровень школьной-нешкольной программы должен быть рассчитано ответ) - нейтронные ядра нестабильны и долго не живут.
Однако, буквально в последние пару лет, появилось некоторое количество экспериментальных наблюдений вроде бы как относительно стабильных (время жизни что-то типо микросекунды) состояний (не скажу ядер) из двух (dineutron) и четырех (tetraneutron) нейтронов. Это большая экзотика.
Дано m₁=5кг t₁=-10°C t₂=900°C c₁=2100 Дж/(кг*°С) - удельная теплоемкость льда c₂=500 Дж/(кг*°С) - удельная теплоемкость стали λ=334 кДж/кг =334000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда Найти m₂
В задаче предполагается, что весь лёд растаял и превратился в воду, температура которой 0°С. Температура детали тоже стала 0°С. 1. Лёд нагрелся с -10°С до 0С° (Δt₁=10°C). На это ушло энергии Q₁=m₁Δt₁c₁ 2. Затем лёд расплавился. На это ушло Q=λm₁ 3. Эта энергия взялась от охлаждения железной детали с 900°С до 0°С (Δt₂=900°C). Q₂=m₂Δt₂c₂ Получаем Q₁+Q=Q₂ m₁Δt₁c₁+λm₁=m₂Δt₂c₂ m₂=m₁(Δt₁c₁+λ)/(Δt₂c₂)=5кг*(10°С*2100 Дж/(кг*°С) +334000 Дж/кг )/(900°С*500 Дж/(кг*°С))=5кг*(21000Дж/кг+334000Дж/кг)/(450000Дж/кг)=5кг*355/450=3,9кг
Если же вода, от растаявшего льда нагрелась до температуры большей 0°С, или деталь не успела охладиться до 0°С, то масса детали больше 3,9 кг.
Другой вопрос, почему так происходит. Прежде всего, надо сказать, что единичный нейтрон (а что, тоже ядро из нейтронов) нестабилен и живет около 900 секунд, а затем распадается на протон, электрон и антинейтрино. Далее ответы могут быть такими:
1) Нейтронные ядра нестабильны. Нейтрон-нейтронное взаимодействие слабее нейтрон-протонного, и поэтому ядро из нейтронов является крайне неустойчивым, и, даже будучи собранным, быстро распадется на отдельные нейтроны. И наоборот, если в ядре достаточное количество протонов, то нейтроны с протонами образуют связанное состояние.
2) Нейтрон и протон часто рассматривают, как 2 состояния одной и той же частицы (нуклона). Это похоже на два состояния электрона в атомных орбиталях (спин "вверх" и спин "вниз"). Вспомним, как заполняются орбитали в атоме: в каждом состоянии (клеточке) живут 2 электрона, со спином "вверх" и спином "вниз". Нельзя в одну клеточку вписать два полностью одинаковых электрона. Если мы попробуем собирать электронные оболочки только из электронов со спином вверх, у нас будут быстро заполняться клеточки, а это значит, увеличиваться энергия добавляемых электронов. Такая система нестабильна, электроны будут стремиться свалиться в нижние незанятые клеточки с переворотом спина.
Нуклоны в ядре ведут себя схожим образом. Протон и нейтрон могут жить на одном энергетическом уровне (в одной клеточке), но два нейтрона (или два протона) - не могут. Поэтому при сборке ядра только из нейтронов, у нас будут быстро кончаться клеточки, быстро повышаться энергия системы и она будет неустойчивой. Высоколежащие нейтроны будут превращаться в протоны, чтобы дозаполнить нижележащие уровни энергии.
Одним словом (я не знаю, на какой уровень школьной-нешкольной программы должен быть рассчитано ответ) - нейтронные ядра нестабильны и долго не живут.
Однако, буквально в последние пару лет, появилось некоторое количество экспериментальных наблюдений вроде бы как относительно стабильных (время жизни что-то типо микросекунды) состояний (не скажу ядер) из двух (dineutron) и четырех (tetraneutron) нейтронов. Это большая экзотика.
m₁=5кг
t₁=-10°C
t₂=900°C
c₁=2100 Дж/(кг*°С) - удельная теплоемкость льда
c₂=500 Дж/(кг*°С) - удельная теплоемкость стали
λ=334 кДж/кг =334000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда
Найти m₂
В задаче предполагается, что весь лёд растаял и превратился в воду, температура которой 0°С. Температура детали тоже стала 0°С.
1. Лёд нагрелся с -10°С до 0С° (Δt₁=10°C). На это ушло энергии Q₁=m₁Δt₁c₁
2. Затем лёд расплавился. На это ушло Q=λm₁
3. Эта энергия взялась от охлаждения железной детали с 900°С до 0°С (Δt₂=900°C). Q₂=m₂Δt₂c₂
Получаем Q₁+Q=Q₂
m₁Δt₁c₁+λm₁=m₂Δt₂c₂
m₂=m₁(Δt₁c₁+λ)/(Δt₂c₂)=5кг*(10°С*2100 Дж/(кг*°С) +334000 Дж/кг )/(900°С*500 Дж/(кг*°С))=5кг*(21000Дж/кг+334000Дж/кг)/(450000Дж/кг)=5кг*355/450=3,9кг
Если же вода, от растаявшего льда нагрелась до температуры большей 0°С, или деталь не успела охладиться до 0°С, то масса детали больше 3,9 кг.