Question

Đã trả lời bởi chuyên gia

Answer 1

Giải

a) Do điện tích và số nucleon được bảo toàn trong các phản ứng hạt nhân nên:

$3 + 1 = 2 + Z \Rightarrow Z = 2$

$6 + 2 = 4 + A \Rightarrow A = 4$

Hạt nhân ${Z^A}{\rm{X}}$ là ${2^4}{\rm{He}}.$

Phương trình phản ứng có dạng: $_3^6{\rm{Li}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^4{\rm{He}} + _2^4{\rm{He}}.$

b) Năng lượng toả ra của một phản ứng hạt nhân:

E_toả = (m_trước – m_sau)c²$ = [(6,01512{\rm{u}} + 2,01410{\rm{u}}) - (2.4,00260{\rm{u}})]{{\rm{c}}^2}$

$ = 0,02402{\rm{u}}{{\rm{c}}^2} = 0,02402.\left( {931,5{\rm{MeV}}/{{\rm{c}}^2}} \right){{\rm{c}}^2} = 22,37{\rm{MeV}}.$

c) Mỗi phản ứng tạo ra hai nguyên tử helium nên để tổng hợp được 1,00 g helium, số phản ứng cần xảy ra là

$\frac{{(1,00\;{\rm{g}})}}{{(4\;{\rm{g}}/{\rm{mol}})}} \cdot (6,02 \cdot {10^{23}}$ nguyên tử /mol) : (2 nguyên tử /phản ứng) = 7,53.10²² phản ứng.

Tổng năng lượng toả ra khi tổng hợp được 1,00 g helium là

E= (7,53.10²² phản ứng).(22,4 MeV/phản ứng)$ \cdot \left( {1,6 \cdot {{10}^{ - 13}}\;{\rm{J}}/{\rm{MeV}}} \right) = 2,69 \cdot {10^{11}}\;{\rm{J}}$

Năng lượng này đun sôi được số kilôgam nước ở 20^oC là

$m = \frac{E}{c Δ t} = \frac{(2, 70 \cdot 10^{11} J)}{(4180 J / kg \cdot K) \cdot (100^{°} C - 20^{°} C)} = 8, 07 \cdot 10^{5} kg$

Đáp án: a) $_3^6{\rm{Li}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^4{\rm{He}} + _2^4{\rm{He}}.$; b) $22,4{\rm{MeV}}$; c) $8,{07.10^5}\;{\rm{kg}}.$

...Xem thêm

Answer 2