Kjernereaksjoner og kinetisk energi... !

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Svar
RKT
Brahmagupta
Brahmagupta
Innlegg: 375
Registrert: 06/12-2006 12:08
Sted: Norge, Oslo

Hei, jeg driver med litt kjernefysikk regning her og trenger hjelp med denne oppgaven:

oppgave 1) Vi sender alfapartikler, hver med kinetisk energi 8,0*10^-13 J, inn mot en folie av bor. Da blir det sendt ut nøytroner fra folien.

a) fullfør reaksjonsformelen:

[tex]^{4}_{2}He ~+ ~^{10}_{5}B~ \longrightarrow~? + ~^{1}_{0}n [/tex]


Her fikk jeg svaret: 13N ... eller N-13
7


b) Regn ut den frigjorte energien ved reaksjonen.
Svar: 1,64*10^-13 J

c) Hvor stor kinetisk energi har nøytronet og den nye kjernen til sammen?

...det er den siste c jeg ikke helt får til. Hva gjør jeg på den, hvilken formel bruker jeg?


Oppgave 2) Vi sender alfapartikler mot bor og får reaksjonen:

[tex] ^{4}_{2}He+^{11}_{5}B ~\rightarrow ~{^{17}_{7}}N+^{1}_{0}n [/tex]
a) Regn ut den frigjorte energien i reaksjonen.
Svar: 2,6892*10^-14 J

b) Etter reaksjonen får nitrogenkjernen en kinetisk energi på 3,43*10^-13 J og nøytronet en kinetisk energi på 5,22*10^-13 J. Før reaksjonen lå borkjernen i ro. Hvor stor kinetisk energi hadde alfapartikkelen?

Problemet er som dere ser begge dette med kinetisk energi:? Jeg skjønner ikke hvordan jeg skal løse disse, hva er det jeg skal bruke??
HVORDAN regner man med kinetisk energi i kjernereaksjoner som dette? :?

Takker for raske svar med forklaringer på hva dere gjør! :)
...
Fibonacci92
Abel
Abel
Innlegg: 665
Registrert: 27/01-2007 22:55

Antar at du jobber med kapittel 7 i Fysikkboken VG2.

Kjenner du til energibevaringsloven?
RKT
Brahmagupta
Brahmagupta
Innlegg: 375
Registrert: 06/12-2006 12:08
Sted: Norge, Oslo

Ja, det er det kap jeg jobber med.

Ja energibevaringsloven er vel det at:
Den totale energien er like stor før og etter en kjernereaksjon...?

Hvordan bruker jeg dette?

OG: Hva er egentlig forskjellen på kinetisk energi og masseenergi i kjernereaksjoner - er det ikke det samme? Regner man med det på forskjellige måter?

Hadde vært fint om du/dere kunne forklare meg dette nærmere, fordi jeg blir veldig usikker på slike type oppgaver.. :?
...
bartleif
Descartes
Descartes
Innlegg: 414
Registrert: 13/03-2008 11:17

Energi er alltid bevart, spørsmålet er vel heller om den samlede bevegelsesmengden og samlede kinetiske energien er lik før og etter støtet.

I en elastisk støt, som en kjernereaksjon er, er kinetisk energi bevart. Ikke bry deg om masseenergi når du får oppgaver som dette. Masseenergien er ikke så ofte man trenger å inkludere i klassiske beregninger.

For å bruke det i denne, bruker du bevaring av bevegelsesmengde:

[tex]m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1^{\prime}+m_2v_2^{\prime}[/tex]

eventuelt [tex]v_1+v_1^{\prime}=v_2+v_2^{\prime}[/tex] siden det er et elastisk støt. (Formelen utledes av en energibetraktning.)

Bruk at du vet den samlede kinetiske energien før støtet, og at du da kan løse for den samlede kinetiske energien etter støtet.

Håper det hjelper :)
Gjest

RKT skrev:Hei, jeg driver med litt kjernefysikk regning her og trenger hjelp med denne oppgaven:

oppgave 1) Vi sender alfapartikler, hver med kinetisk energi 8,0*10^-13 J, inn mot en folie av bor. Da blir det sendt ut nøytroner fra folien.

a) fullfør reaksjonsformelen:

[tex]^{4}_{2}He ~+ ~^{10}_{5}B~ \longrightarrow~? + ~^{1}_{0}n[/tex]


Her fikk jeg svaret: 13N ... eller N-13
7


b) Regn ut den frigjorte energien ved reaksjonen.
Svar: 1,64*10^-13 J

c) Hvor stor kinetisk energi har nøytronet og den nye kjernen til sammen?

...det er den siste c jeg ikke helt får til. Hva gjør jeg på den, hvilken formel bruker jeg?


Oppgave 2) Vi sender alfapartikler mot bor og får reaksjonen:

[tex]^{4}_{2}He+^{11}_{5}B ~\rightarrow ~{^{17}_{7}}N+^{1}_{0}n[/tex]
a) Regn ut den frigjorte energien i reaksjonen.
Svar: 2,6892*10^-14 J

b) Etter reaksjonen får nitrogenkjernen en kinetisk energi på 3,43*10^-13 J og nøytronet en kinetisk energi på 5,22*10^-13 J. Før reaksjonen lå borkjernen i ro. Hvor stor kinetisk energi hadde alfapartikkelen?

Problemet er som dere ser begge dette med kinetisk energi:? Jeg skjønner ikke hvordan jeg skal løse disse, hva er det jeg skal bruke??
HVORDAN regner man med kinetisk energi i kjernereaksjoner som dette? :?

OPPDATERT: i oppgaven er det informert at en alfapartikkel med kinetisk energi 8,0x10^-13 blir sendt inn mot folien. du plusser bare den frigjorte energien i b) og energien til alfapartikkelen sammen.

Takker for raske svar med forklaringer på hva dere gjør! :)
Svar