Задание №11 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

#44498Задание №11ФИПИ

Ядерные реакции

Сколько нейтронов образуется после захвата ядром урана одного нейтрона
в реакции $\_{0}^{1}\text{n} + \_{92}^{235}\text{U} \rightarrow \_{56}^{141}\text{B} \text{a} + \_{36}^{92}\text{K} \text{r} + \boxed{?} \_{0}^{1}n ?$

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения, которые выполняются при ядерных реакциях. В любой ядерной реакции сумма массовых чисел (верхних индексов) и сумма зарядовых чисел (нижних индексов) исходных частиц должны быть равны соответствующим суммам продуктов реакции.

Запишем уравнение реакции в общем виде, обозначив неизвестное количество нейтронов через $x$ :
$_{0}^{1}\text{n} + _{92}^{235}\text{U} \rightarrow _{56}^{141}\text{Ba} + _{36}^{92}\text{Kr} + x \cdot _{0}^{1}\text{n}$

1. Проверим закон сохранения зарядового числа (нижний индекс):
Слева: $0 + 92 = 92$
Справа: $56 + 36 + x \cdot 0 = 92$
Закон сохранения заряда выполняется: $92 = 92$ .

2. Применим закон сохранения массового числа (верхний индекс):
Сумма массовых чисел до реакции: $1 + 235 = 236$
Сумма массовых чисел после реакции: $141 + 92 + x \cdot 1$

3. Составим и решим уравнение для нахождения $x$ :
$236 = 141 + 92 + x$
$236 = 233 + x$
$x = 236 - 233$
$x = 3$

Таким образом, в результате данной реакции деления ядра урана образуется 3 нейтрона.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ