Зовнішнє незалежне оцінювання - комплексне видання
Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ
КВАНТОВА ФІЗИКА. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ВІДНОСНОСТІ
3. АТОМ ТА АТОМНЕ ЯДРО
3.3. ЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ. ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ВИХІД ЯДЕРНИХ РЕАКЦІЙ
3.3.1. ЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ
Ядерна реакція — це перетворення атомного ядра у ході взаємодії з іншим ядром або елементарною частинкою.
Ядерні реакції протікають таким чином: ядро захоплює частинку (або інше ядро), поглинає їхню енергію, переходить у нестійкий стан та розпадається.
✵ Під час ядерних реакцій виконуються такі закони збереження:
✵ закон збереження електричного заряду;
✵ закон збереження кількості нуклонів;
✵ закон збереження енергії;
✵ закон збереження імпульсу.
Першу ядерну реакцію здійснив Е. Резерфорд (1919 р.). Бомбардуючи а- частинками ядра атома Нітрогену, він отримав протони (ядра атому Гідрогену):
+ 
+ 
.
3.3.2. ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ВИХІД ЯДЕРНИХ РЕАКЦІЙ
Енергія виходу ядерної реакції — енергія, яка виділяється або поглинається під час реакції.
Евих = ∆m ∙ с2,
де Евих - енергія виходу ядерної реакції ([Евих ] = Дж), ∆m — дефект маси ядерної реакції ([∆n] = кг), с — швидкість поширення світла у вакуумі.
Якщо [∆m] = а. о. м, то Евих = ∆m ∙ k ,
де k = 931,5 МеВ/а. о. м, [Eвих] = МеВ.
Дефект маси ядерної реакції — це різниця між сумою мас частинок до реакції (m1) та сумою мас частинок після реакції (m2):
∆m = m1 - m2.
✵ Якщо Am > 0, то реакція протікає з виділенням енергії — екзотермічна реакція, якщо ∆m < 0, то реакція протікає з поглинанням енергії — ендотермічна реакція.
✵ Енергію виходу ядерної реакції можна обчислити через енергію зв'язку ядер:
Eвих = Езв1 - Езв2,
де Езв1 — сумарна енергія зв'язку ядер, які вступають в реакцію, Езв2— сумарна енергія зв'язку ядер-продуктів реакції.