При делении одного ядра U92235 на два осколка выделяется энергия 200 МэВ. Какая энергия освобождается при «сжигании» 3,9 г этого изотопа? Массу одного нуклона считать равной 1,67 ⋅ 10−24 г.
Молекулы одного вещества могу различаться. Т.к. в природе существует большое количество изотопов разных веществ. Самый легкий пример водород и соответственно молекула воды. В природе существует протий водород с одним электроном и одним протоном, он самый часто-встречаемый и в основном он соединен с в молекуле воды. Так же существуют дейтерий и тритий молекулы водорода с одним протоном, одним электроном и одним и двумя нейтронами соответственно. Они встречаются куда реже, а их соединения с кислородом называют тяжелой водой. Пить ее очень опасно для человека. А из-за того, что такие изотопы водорода встречаются очень редко, то в питьевой воде их количество очень мало и они не опасны.
1. Электрический разряд в газах. Все газы в естественном состоянии не проводят электрического тока. В чем можно убедиться из следующего опыта: Возьмем электрометр с присоединенными к нему дисками плоского кон-денсатора и зарядим его. При комнатной температуре, если воздух достаточно сухой, конденсатор заметно не разряжается – положение стрелки электрометра не изменяется. Чтобы заметить уменьшение угла отклонения стрелки электро-метра, требуется длительное время. Это показывает, что электрический ток в воздухе между дисками очень мал. Данный опыт показывает, что воздух являет-ся плохим проводником электрического тока. Видоизменим опыт: нагреем воздух между дисками пламенем спиртовки. Тогда угол отклонения стрелки электрометра быстро уменьшается, т.е. умень-шается разность потенциалов между дисками конденсатора – конденсатор раз-ряжается. Следовательно, нагретый воздух между дисками стал проводником, и в нем устанавливается электрический ток. Изолирующие свойства газов объясняются тем, что в них нет свободных электрических зарядов: атомы и молекулы газов в естественном состоянии яв-ляются нейтральными. 2. Ионизация газов. Вышеописанный опыт показывает, что в газах под влиянием высокой тем-пературы появляются заряженные частицы. Они возникают вследствие отщеп-ления от атомов газа одного или нескольких электронов, в результате чего вме-сто нейтрального атома возникают положительный ион и электроны. Часть об-разовавшихся электронов может быть при этом захвачена другими нейтральны-ми атомами, и тогда появятся еще отрицательные ионы. Распад молекул газа на электроны и положительные ионы называется ионизацией газов. Нагревание газа до высокой температуры не является единственным бом ионизации молекул или атомов газа. Ионизация газа может происходить под влиянием различных внешних взаимодействий: сильного нагрева газа, рентгеновских лучей, ?-, ?- и ?-лучей, возникающих при радиоактивном распаде, космических лучей, бомбардировки молекул газа быстро движущимися электронами или ионами. Факторы, вызывающие ионизацию газа называются ионизаторами. Количественной характеристикой процесса ионизации служит интенсивность ионизации, измеряемая числом пар противоположных по знаку заряженных частиц, возникающих в единице объема газа за единицу времени. Ионизация атома требует затраты определенной энергии – энергии иониза-ции. Для ионизации атома (или молекулы) необходимо совершить работу про-тив сил взаимодействия между вырываемым электроном и остальными части-цами атома (или молекулы). Эта работа называется работой ионизации Ai. Величина работы ионизации зависит от химической природы газа и энергетического состояния вырываемого электрона в атоме или молекуле.
Все газы в естественном состоянии не проводят электрического тока. В чем можно убедиться из следующего опыта:
Возьмем электрометр с присоединенными к нему дисками плоского кон-денсатора и зарядим его. При комнатной температуре, если воздух достаточно сухой, конденсатор заметно не разряжается – положение стрелки электрометра не изменяется. Чтобы заметить уменьшение угла отклонения стрелки электро-метра, требуется длительное время. Это показывает, что электрический ток в воздухе между дисками очень мал. Данный опыт показывает, что воздух являет-ся плохим проводником электрического тока.
Видоизменим опыт: нагреем воздух между дисками пламенем спиртовки. Тогда угол отклонения стрелки электрометра быстро уменьшается, т.е. умень-шается разность потенциалов между дисками конденсатора – конденсатор раз-ряжается. Следовательно, нагретый воздух между дисками стал проводником, и в нем устанавливается электрический ток.
Изолирующие свойства газов объясняются тем, что в них нет свободных электрических зарядов: атомы и молекулы газов в естественном состоянии яв-ляются нейтральными.
2. Ионизация газов.
Вышеописанный опыт показывает, что в газах под влиянием высокой тем-пературы появляются заряженные частицы. Они возникают вследствие отщеп-ления от атомов газа одного или нескольких электронов, в результате чего вме-сто нейтрального атома возникают положительный ион и электроны. Часть об-разовавшихся электронов может быть при этом захвачена другими нейтральны-ми атомами, и тогда появятся еще отрицательные ионы. Распад молекул газа на электроны и положительные ионы называется ионизацией газов.
Нагревание газа до высокой температуры не является единственным бом ионизации молекул или атомов газа. Ионизация газа может происходить под влиянием различных внешних взаимодействий: сильного нагрева газа, рентгеновских лучей, ?-, ?- и ?-лучей, возникающих при радиоактивном распаде, космических лучей, бомбардировки молекул газа быстро движущимися электронами или ионами. Факторы, вызывающие ионизацию газа называются ионизаторами. Количественной характеристикой процесса ионизации служит интенсивность ионизации, измеряемая числом пар противоположных по знаку заряженных частиц, возникающих в единице объема газа за единицу времени.
Ионизация атома требует затраты определенной энергии – энергии иониза-ции. Для ионизации атома (или молекулы) необходимо совершить работу про-тив сил взаимодействия между вырываемым электроном и остальными части-цами атома (или молекулы). Эта работа называется работой ионизации Ai. Величина работы ионизации зависит от химической природы газа и энергетического состояния вырываемого электрона в атоме или молекуле.