Живой организм
2019
Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков
Цель работы
Применить закон сохранения импульса для объяснения движения двух ядер, образовавшихся при делении ядра атома урана.
Приборы и материалы
Фотография треков заряженных частиц (рис. 217), образовавшихся при делении ядра атома урана.
Примечание На данной фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро урана находилось в точке g, указанной стрелкой.
По трекам видно, что осколки ядра урана разлетелись в противоположных направлениях (излом левого трека объясняется столкновением осколка с ядром одного из атомов фотоэмульсии, в которой он двигался).
Задание 1 Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра атома урана, разлетелись в противоположных направлениях.
Задание 2 Известно, что осколки ядра атома урана представляют собой ядра атомов двух разных химических элементов (например, бария, ксенона и др.) из середины таблицы Д. И. Менделеева.
Одна из возможных реакций деления ядра атома урана может быть записана следующим образом:
\(_{92}U + _0n -> _{56}Ba+_zX+2\cdot_0n\)
Пользуясь законом сохранения электрического заряда и таблицей Д. И. Менделеева, определите, ядро атома какого элемента обозначено символом \( _zX \).
Лабораторная работа: Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков
Цель работы
Применить закон сохранения импульса для объяснения движения двух ядер, образовавшихся при делении ядра атома урана. Выяснить элемент, обозначенный символом \( zX \), в реакции деления ядра урана.
Приборы и материалы
- Фотография треков заряженных частиц, образовавшихся при делении ядра атома урана.
Ход работы
1. Наблюдение и анализ фотографии треков
- Изучили предоставленную фотографию треков заряженных частиц.
- Отметили, что два трека расходятся в противоположных направлениях от точки \( g \), где произошло деление ядра урана.
- Замечено, что один из треков имеет изгиб, вызванный столкновением осколка с ядром атома фотоэмульсии.
2. Объяснение движения осколков
- В соответствии с законом сохранения импульса:
\( \vec{p}_{\text{нач}} = \vec{p}_{\text{кон}} \)
До деления ядра суммарный импульс был равен нулю (ядро покоилось).
- После деления импульсы двух образовавшихся осколков равны по модулю, но противоположны по направлению, чтобы сохранить равновесие системы:
\( \vec{p}_1 = -\vec{p}_2 \)
- Это объясняет, почему треки осколков расходятся в противоположных направлениях.
3. Анализ реакции деления ядра урана
Рассмотрели уравнение реакции:
\( ^{235}_{92}U + ^1_0n \rightarrow ^{139}_{56}Ba + zX + 2 \cdot ^1_0n \)
- Суммарный заряд и массовое число до реакции:
- Заряд: \( 92 \).
- Масса: \( 236 \) (с учётом захваченного нейтрона).
- После реакции:
- Заряд \( zX \):
\( 92 = 56 + z \quad \Rightarrow \quad z = 36. \)
- Массовое число \( zX \):
\( 236 = 139 + A + 2 \quad \Rightarrow \quad A = 95. \)
Следовательно, элемент \( zX \) — это изотоп криптона:
\( ^{95}_{36}Kr. \)
Выводы
1. Закономерности движения осколков
- Осколки, образовавшиеся при делении ядра урана, разлетаются в противоположных направлениях в результате сохранения импульса.
2. Определение неизвестного элемента
- В реакции деления ядра атома урана образуется изотоп криптона \( ^{95}_{36}Kr \).
Примечания
- В данной работе мы проанализировали процесс деления ядра атома урана с использованием предоставленной фотографии треков.
- Закон сохранения импульса и зарядов подтверждает точность измерений и наблюдений.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков Цель работы Применить закон сохранения импульса для объяснения движения двух ядер, образовавшихся при делении ядра атома урана. Приборы и материалы Фотография треков заряженных частиц (рис. 217), образовавшихся при делении ядра атома урана. Примечание На данной фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро урана находилось в точке g, указанной стрелкой. По трекам видно, что осколки ядра урана разлетелись в противоположных направлениях (излом левого трека объясняется столкновением осколка с ядром одного из атомов фотоэмульсии, в которой он двигался). Задание 1 Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра атома урана, разлетелись в противоположных направлениях. Задание 2 Известно, что осколки ядра атома урана представляют собой ядра атомов двух разных химических элементов (например, бария, ксенона и др.) из середины таблицы Д. И. Менделеева. Одна из возможных реакций деления ядра атома урана может быть записана следующим образом: \(_{92}U + _0n -> _{56}Ba+_zX+2\cdot_0n\) Пользуясь законом сохранения электрического заряда и таблицей Д. И. Менделеева, определите, ядро атома какого элемента обозначено символом \( _zX \).
Еще решебники за 9 класс
Мы подобрали сборники ГДЗ за 9 класс, которые могут быть Вам интересны.
