Porównaj „całościowy bilans cyklu protonowego” podany w części „Przeczytaj”:
RF6ab8oB1qQoN
z przebiegiem ścieżek ppII i ppIII tego cyklu pokazanym na rysunku. 1. Wskaż tę ścieżkę, w której łączny zestaw substratów i, oddzielnie, produktów jest inny, niż przedstawiony w „bilansie całościowym”. 2. Rozstrzygnij (i odpowiednio uzasadnij), czy we wskazanej ścieżce spełnione są zasady zachowania ładunku elektrycznego oraz całkowitej liczby nukleonów.
Zapisz swoje rozwiązanie w przygotowanym polu i porównaj je następnie z rozwiązaniem wzorcowym.
Przeanalizuj rysunek i określ, która ze ścieżek ppII i ppIII zapisuje się jako:
1. Całościowy bilans cyklu protonowego jako zestaw substratów podaje cztery protony (cztery jądra wodoru). W ścieżce ppII oprócz czterech protonów, po stronie substratów występuje elektron. Z kolei po stronie produktów, w tej ścieżce występuje tylko jeden pozyton, zamiast dwóch.
Zwróć uwagę, że przypomina to zabieg stosowany w algebrze - „przenoszenie na drugą stronę równania, ze zmianą znaku”. Należy jednak pamiętać, że przy zapisie reakcji jądrowych (także reakcji w chemii), z takim zabiegiem wiążą się na ogół zmiany w bilansie energii tej reakcji. Dlatego takie zabiegi wolno stosować, ale ze zrozumieniem.
2. Tak; obie zasady zachowania są spełnione: - Po stronie substratów (po lewej stronie równania) występują cztery nukleony - są to protony. Każdy z nich ma dodatni ładunek elementarny e; elektron ma ujemny ładunek elementarny -e. W sumie więc mamy ładunek równy +3e. - Po stronie produktów mamy jądro helu, które zawiera cztery nukleony (dwa protony i dwa neutrony); więcej nukleonów wśród produktów nie ma. Jądro helu ma podwójny dodatni ładunek elementarny +2e, zaś pozyton ma pojedynczy dodatni ładunek elementarny +e. W sumie więc mamy ładunek równy +3e, tak jak po stronie substratów.
1
Ćwiczenie 7
Przeanalizuj następującą ścieżkę:
Rozstrzygnij (i odpowiednio uzasadnij), czy we wskazanej ścieżce spełnione są zasady zachowania ładunku elektrycznego oraz całkowitej liczby nukleonów?
Tak, obie zasady zachowania są spełnione, gdyż: - po stronie substratów (po lewej stronie równania) występują cztery nukleony - są to protony. Każdy z nich ma dodatni ładunek elementarny e; elektron ma ujemny ładunek elementarny -e. W sumie więc mamy ładunek równy +3e, - po stronie produktów mamy jądro helu, które zawiera cztery nukleony (dwa protony i dwa neutrony); więcej nukleonów wśród produktów nie ma. Jądro helu ma podwójny dodatni ładunek elementarny +2e, zaś pozyton ma pojedynczy dodatni ładunek elementarny +e. W sumie więc mamy ładunek równy +3e, tak jak po stronie substratów.
2
Ćwiczenie 8
RnCz8qymJL8qh
21
Ćwiczenie 9
Wyobraź sobie, że pierwszą reakcję cyklu protonowego:
dzielimy na trzy etapy, następujące jeden po drugim. Uzupełnij zdania, opisujące wymianę energii z otoczeniem w każdym z etapów.
R1IRPsr4h0Ukj
R1YGKaznrQ10X
REcRivB4KryOA
3
Ćwiczenie 10
R1Hmf8xddqQsC
Skorzystaj ze wzoru Einsteina łączącego defekt masy z energią wydzieloną w reakcji:
Przekształćmy wzór Einsteina do postaci:
Ubytek czy defekt masy 'Delta m' odnosimy do całkowitej masy substratów reakcji, czyli do masy czterech protonów. Po wstawieniu danych otrzymujemy: