Решебник по физике 9 класс Перышкин | Страница 330

Примечание: В зависимости от высоты над уровнем моря и содержания естественных радионуклидов в окружающей среде радиационный фон колеблется в значительных пределах. Для его измерения используют счетчики Гейгера-Мюллера. В бытовых дозиметрах используется счетчик жесткого (т. е. высокоэнергетического) β- и γ-излучения, способный регистрировать мощность дозы в диапазоне 0,004-40 мкР/с (микрорентген в секунду).

Цель работы: применить закон сохранения импульса для объяснения движения двух ядер, образовавшихся при делении ядра атома урана.

Примечание: на данной фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро урана находилось в точке g, указанной стрелкой. По трекам видно, что осколки ядра урана разлетелись в противоположных направлениях (излом левого трека объясняется столкновением осколка с ядром одного из атомов фотоэмульсии, в которой он двигался).

Задание 1. Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра атома урана, разлетелись в противоположных направлениях.

Задание 2. Известно, что осколки ядра атома урана представляют собой ядра атомов двух разных химических элементов (например, бария, ксенона и др.) из середины таблицы Д. И. Менделеева.

Пользуясь законом сохранения электрического заряда и таблицей Д. И. Менделеева, определите, ядро атома какого элемента обозначено символом _ZX.

p⃗₁, p⃗₂ — импульсы осколков;

Z — зарядовое число второго осколка;

X — обозначение неизвестного элемента.

Ход анализа: отметить исходную точку g и направления двух треков; левый трек после излома связан со столкновением осколка с ядром фотоэмульсии.

Задание 1: начальный импульс тяжёлого ядра мал, поэтому при пренебрежении импульсами испущенных нейтронов p⃗₁ + p⃗₂ ≈ 0; осколки разлетаются в противоположные стороны с приблизительно равными по модулю импульсами.

Задание 2: из сохранения заряда 92 = 56 + Z, откуда Z = 36; X — криптон Kr. Массовые числа осколков в записи не заданы, поэтому их нельзя определить только по этому балансу. Вывод: фотография согласуется с сохранением импульса, а зарядовый баланс определяет элемент второго осколка.