Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

REBQyLVDz9Xcj1

Ćwiczenie 1

Wybierz wszystkie prawdziwe zdania opisujące proces indukowanego neutronami rozszczepienia jądra uranu ²³⁵U:

polega na samoczynnym podziale jądra atomowego na dwa równe fragmenty
polega na podziale jądra atomowego na dwa lżejsze fragmenty w wyniku pochłonięcia kwantu promieniowania gamma
towarzyszy mu emisja energii
towarzyszy mu emisja neutronów

R1RPRtlCYeyUA1

Ćwiczenie 2

Zaznacz poprawne stwierdzenia:

Energia uwalniana podczas rozszczepienia neutronami jądra ²³⁵U jest kilkadziesiąt milionów razy większa/mniejsza od energii uzyskanej w procesie spalania, czyli utleniania atomu węgla.

Fragmenty rozszczepienia najczęściej ulegają przemianie α/β⁺/β^-.

Rozszczepieniu towarzyszy emisja neutronów/protonów/cząstek alfa.

RzJxk7SV3qMYe1

Ćwiczenie 3

Przyporządkuj cząstkom typowe energie kinetyczne, jakie posiadają po akcie rozszczepienia.

170 MeV, 5 MeV, 7 MeV

Ciężkie jony (produkty rozszczepienia)
Promieniowanie gamma
Neutrony

R83a3xPWP8euP2

Ćwiczenie 4

Oceń, czy zdania są prawdziwe

1. Prawdopodobieństwo wytworzenia jądra w rozszczepieniu uranu ²³⁵U rośnie wraz ze wzrostem jego liczby atomowej. {prawda}/{#fałsz}

2. Jądra o liczbie masowej 90 powstają dużo częściej niż jądra o liczbie masowej 140 {prawda}/{#fałsz}

3. Uran ²³⁵U w rozszczepieniu najczęściej dzieli się na dwa fragmenty o liczbie masowej ok 117 {prawda}/{#fałsz}

RGXN4IAqR88Jq2

Ćwiczenie 5

Spośród podanych par wybierz te, które mogą być produktami indukowanego neutronami rozszczepienia jądra $_{92}^{235} U$ .

$_{37}^{93} Rb$ , $_{55}^{141} Cs$
$_{38}^{97} Sr$ , $_{55}^{143} Cs$
$_{39}^{93} Y$ , $_{53}^{143} I$
$_{37}^{93} Rb$ , $_{56}^{144} Ba$

Ćwiczenie 6

RN56Yavcg69rq

Uzupełnij równania reakcji rozszczepienia

_{92}^{235} U

_{0}^{1} n

→

_{39}^{97} Y

+ 1.

_{49}^{129} In

, 2. 2, 3.

_{50}^{130} Sn

, 4.

_{53}^{136} I

, 5. 3, 6.

_{43}^{105} Tc

+ 1.

_{49}^{129} In

, 2. 2, 3.

_{50}^{130} Sn

, 4.

_{53}^{136} I

, 5. 3, 6.

_{43}^{105} Tc

_{0}^{1} n

_{92}^{235} U

_{0}^{1} n

→ 1.

_{49}^{129} In

, 2. 2, 3.

_{50}^{130} Sn

, 4.

_{53}^{136} I

, 5. 3, 6.

_{43}^{105} Tc

+ 1.

_{49}^{129} In

, 2. 2, 3.

_{50}^{130} Sn

, 4.

_{53}^{136} I

, 5. 3, 6.

_{43}^{105} Tc

+ 2

_{0}^{1} n

_{92}^{235} U

_{0}^{1} n

→

_{42}^{104} Mo

+ 1.

_{49}^{129} In

, 2. 2, 3.

_{50}^{130} Sn

, 4.

_{53}^{136} I

, 5. 3, 6.

_{43}^{105} Tc

+ 1.

_{49}^{129} In

, 2. 2, 3.

_{50}^{130} Sn

, 4.

_{53}^{136} I

, 5. 3, 6.

_{43}^{105} Tc

_{0}^{1} n

Uzupełnij równania reakcji rozszczepienia

3, $_{49}^{129} In$ , 2, $_{50}^{130} Sn$ , $_{53}^{136} I$ , $_{43}^{105} Tc$

$_{92}^{235} U$ + $_{0}^{1} n$ → $_{39}^{97} Y$ + .............. + .............. $_{0}^{1} n$

$_{92}^{235} U$ + $_{0}^{1} n$ → .............. + .............. + 2 $_{0}^{1} n$

$_{92}^{235} U$ + $_{0}^{1} n$ → $_{42}^{104} Mo$ + ..............+ .............. $_{0}^{1} n$

Ćwiczenie 7

Wyobraź sobie, że dysponujesz wagą o bardzo dużej dokładności. Jakie otrzymasz wskazanie, jeśli na jednej szalce położysz jądro uranu $_{92}^{235} U$ , a na drugiej jądra strontu $_{38}^{94} Sr$ , ksenonu $_{54}^{138} Xe$ oraz dwa neutrony? Która strona okaże się cięższa? Odpowiedź uzasadnij.

Jądro uranu $_{92}^{235} U$ okaże się być cięższe od jądra strontu $_{38}^{94} Sr$ , ksenonu $_{54}^{138} Xe$ oraz dwóch neutronów. Jądro strontu $_{38}^{94} Sr$ i ksenonu $_{54}^{138} Xe$ to para przykładowych produktów reakcji rozszczepienia, zachodzącej zgodnie z równaniem:

_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{38}^{94} S r +_{54}^{138} X e + 3_{0}^{1} n .

Ponieważ jest to reakcja, w której emitowana jest energia, to masa składników musi być większa od masy produktów, zgodnie ze wzorem $E=\Delta mc^{2}$ .

Ćwiczenie 8

RtcJGh5cxtLzg

Jaka masa uranu ²³⁵U musi ulec rozszczepieniu, aby uwolniona energia odpowiadała energii spalania

m

= 1 tony węgla. Przyjmuj, że kaloryczność węgla kamiennego wynosi

E_{C}

= 25 MJ/kg. Załóż, że w jednym akcie rozszczepienia zostanie wydzielona energia równa

E_{R}

= 200 MeV, energia 1 MeV jest równa 1,6 · 10^-13 J, a stała Avogadra

N_{A}

= 6 · 10²³ 1/mol. Wynik podaj w gramach z dokładnością do jednego miejsca znaczącego. Odpowiedź: Tu uzupełnij g

Jaka masa uranu ²³⁵U musi ulec rozszczepieniu, aby uwolniona energia odpowiadała energii spalania $m$ = 1 tony węgla. Przyjmuj, że kaloryczność węgla kamiennego wynosi $E_{C}$ = 25 MJ/kg. Załóż, że w jednym akcie rozszczepienia zostanie wydzielona energia równa $E_{R}$ = 200 MeV, energia 1 MeV jest równa 1,6 · 10^-13 J, a stała Avogadra $N_{A}$ = 6 · 10²³ 1/mol. Wynik podaj w gramach z dokładnością do jednego miejsca znaczącego.

Odpowiedź: ............ g

W wyniku spalenia $m$ = 1 tony węgla zostaje uwolniona energia $E=m\cdot E_{C}$ .

Aby otrzymać taką ilość energii rozszczepieniu musi ulec $N=\frac{E}{E_{R}}$ jąder uranu Indeks górny 235U, których masa wynosi $m_{U}=\frac{N\cdot\mu}{N_{A}}$ , gdzie $\mu$ jest masą atomową uranu Indeks górny 235U.

Ostatecznie $m_{U}=\frac{m\cdot E_{C}\cdot\mu}{E_{R}\cdot N_{A}}$ . Podstawiając wartości liczbowe należy pamiętać o zamianie jednostki energii megaelektronowolty (MeV) na dżule (J).

m_{U} = \frac{m \cdot E_{C} \cdot μ}{E_{R} \cdot N_{A}} = \frac{1000 k g \cdot 25 \cdot 10^{6} \frac{J}{k g} \cdot 235 \frac{g}{m o l}}{200 \cdot 1, 6 \cdot 10^{- 13} J \cdot 6 \cdot 10^{23} \frac{1}{m o l}} = 0, 3 g

Film samouczek

Dla nauczyciela