У результаті поділу одного ядра Урану 92 U 235 на два осколки виділяється близько 200 МеВ енергії. Скільки енергії виділиться під час «згоряння» в ядерному реакторі 19 г даного ізотопу?
Пусть начало координат - точка бросания тел, ось oy напарвлена вверх и пусть у - координата встречи.
начальный момент времени - момент бросания второго тела. первое тело в этот момент находится на высоте h и имеет начальную скорость 0 м/с. второе тело имеет координату у =0 и начальную скорость v0 = 10 м/с, направленную вверх. ускорение равно g и направено вниз для первого и второго тела.
записываем уравнения движения для тел
(1) y = h-g/2*t^2 - для первого тела;
(2) y=v0*t-g/2*t^2 - для второго тела.
в месте встречи y для первого и второго тела одинаковые, поэтому
h=v0*t (3)
высоту h находим из того, что в наивысшей точке скорость первого тела равна 0:
h = v0*t1 - g/2*t1^2 (4), где t1 - время движения первого тела с момента бросания до достижения высоты h.
Ядерная реакция — процесс превращения атомных ядер, происходящий при их взаимодействии с элементарными частицами, гамма-квантами и друг с другом, обычно приводящий к выделению колоссального количества энергии. Спонтанные (происходящие без воздействия налетающих частиц) процессы в ядрах — например, радиоактивный распад — обычно не относят к ядерным реакциям. Для осуществления реакции между двумя или несколькими частицами необходимо, чтобы взаимодействующие частицы (ядра) сблизились на расстояние порядка 10^-15 м, то есть характерного радиуса действия ядерных сил. Ядерные реакции могут происходить как с выделением, так и с поглощением энергии. Реакции первого типа, экзотермические, служат основой ядерной энергетики и являются источником энергии звёзд. Реакции, идущие с поглощением энергии (эндотермические) , могут происходить только при условии, что кинетическая энергия сталкивающихся частиц (в системе центра масс) выше определённой величины (порога реакции) .
Цепная ядерная реакция — последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции является цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, при которой основное число актов деления инициируется нейтронами, полученными при делении ядер в предыдущем поколении. При делении тяжелых ядер под действием нейтронов возникают новые нейтроны. Например, при каждом делении ядра урана 92U235 в среднем возникает 2,4 нейтрона. Часть этих нейтронов снова может вызвать деление ядер. Такой лавинообразный процесс и называется цепной реакцией.
начальный момент времени - момент бросания второго тела. первое тело в этот момент находится на высоте h и имеет начальную скорость 0 м/с. второе тело имеет координату у =0 и начальную скорость v0 = 10 м/с, направленную вверх. ускорение равно g и направено вниз для первого и второго тела.
записываем уравнения движения для тел
(1) y = h-g/2*t^2 - для первого тела;
(2) y=v0*t-g/2*t^2 - для второго тела.
в месте встречи y для первого и второго тела одинаковые, поэтому
h=v0*t (3)
высоту h находим из того, что в наивысшей точке скорость первого тела равна 0:
h = v0*t1 - g/2*t1^2 (4), где t1 - время движения первого тела с момента бросания до достижения высоты h.
0= v0 - gt1 (5)
отсюда t1 = v0/g
h=v0^2/g - v0^2/(2g)
h=v0^2/2g (6)
приравниваем (3) и (6)
v0^2/2g = v0*t
отсюда
t = v0/2g (7)
подставляем (7) в (2)
y = v0^2/2g - g/2*v0^2/(4g^2)
y = 3/8 *v0^2/g
y = 3/8 * 100/10
y = 3,75 (м)
Цепная ядерная реакция — последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции является цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, при которой основное число актов деления инициируется нейтронами, полученными при делении ядер в предыдущем поколении. При делении тяжелых ядер под действием нейтронов возникают новые нейтроны. Например, при каждом делении ядра урана 92U235 в среднем возникает 2,4 нейтрона. Часть этих нейтронов снова может вызвать деление ядер. Такой лавинообразный процесс и называется цепной реакцией.