Урок 471. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерной реакции

Урок физики в Ришельевском лицее

[@alexgordstd]

Очень толковый учитель, приятно слушать, у меня мозги отдыхают от метода преподнесения информации).

[@ksnvdkmv]

Вы прекрасны! Спасибо Вам огромное за Ваш бескорыстный труд! Очень приятно, что есть такие учителя, как Вы, увлечённые своей работой! Спасибо!

[@РоманСавченко-я6м]

УРАА дождался, спасибо большое самый классный канал по физике, продолжайте в том же духе )

[@ivanvoloshin4700]

Большое спасибо, благодаря вам в разы лучше понимаю физику и могу изучать что-то вне школьной программы наилучшим образом. Побольше бы такого контента на ютубе.

[@OnePunchman-jl9fe]

Иван.Это школьная программа...

[@katanawolvering1909]

как. тихо на уроке. какие цивилизованные дети, точно учиться пришли. (не то, что мы были)

[@вдвдв-я2ь]

Ну, это же 11 класс. Чего вы от них ожидаете, буянства?

[@fireboyfamily5179]

Он их просто перестрелял, потом спокойно провел урок.

[@krava6733]

на приколе? а ничего, что камера в классе?

[@carnagic2944]

@@вдвдв-я2ь это 9 класс

[@ЯРИК-ц6ф8ж]

@@carnagic2944 нет

[@t1nn0n]

Дистанционка класс 06.04.2020

[@ЕсенияИщенко-б3ж]

Высший класс!.

[@mirlanova1307]

Куда поступили??)

[@ВредныйОдуванчик]

Огромное вам спасибо! Сложно было понять информацию так, как она была подана в учебнике, но вы всё прекрасно объяснили!

[@Darkness_7193]

Заметка для себя. 13:30 Быстрые нейтроны 15:10 Способы замедления нейтронов 16:05 Вещества, замедляющие нейтроны

[@Ed1sson]

Огромное вам спасибо, очень интересно и понятно!

[@kussmich3961]

Спасибо! Завтра с.р, а с помощью вашего объяснения я всё поняла

[@ade6976]

Учиться одно удовольствие в такой обстановке

[@dimabur7481]

Спасибо большое!

[@aid50]

Пара уточнений. Максимальная удельная энергия связи - для некоторых изотопов никеля и железа - 8,8 МэВ/нуклон. И при расчете энергии связи рациональнее не вычитать каждый раз из массы атома массу электронов, а просто заменить в формуле массу протона, массой атома водорода-1. Тем самым мы компенсируем электроны атома. С уважением за прекрасные уроки.

[@Богуслав-ш6в]

Урок 690 пройден 🎉, СПАСИБО БОЛЬШОЕ ЗА УРОК!😊

[@olegkozhemiakin5746]

Проблема реакции с быстрыми нейтронами напомнила проблему в некоторых компьютерных играх, когда быстрый объект может полететь сквозь другой. В играх это связанно в дискретностью времени (на одном кадре объект перед другим, а на следующем кадре уже за ним, то есть они по факту не пересекались). Может и в реальности время дискретно и в один момент времени быстрый нейтрон перед ядром, а в следующий уже за ним и поэтому не реагирует :)

[@sofalarchek3009]

Лучшие 40 минут моей жизни 👻

[@cars_of_today]

Вы молодец!!!

[@katanawolvering1909]

ой спасибо, 17 лет назад на такой лекции был, посмотрел Вас, и как вчера было!

[@Antonov_Ivan.]

Спасибо за урок!

[@ЯрославФилин-т6г]

Спасибо вам огромное!

[@бурхонтиллашайхов]

Спасибо . Очень понятно .

[@0Алмаз0]

Спасибо!

[@leshkaandvolodkawotcrl8826]

Павел Андреевич , а почему когда мы говорим о энергий выхода , то берем энергию покоя E=mc2 ведь тело может обладать еще и кинетической энергией + потенциальной . Почему мы их не учитываем.

[@pyparik]

При расчёте дефекта масс вы использовали таблицу с атомными массами химических элементов и отнимали суммарную массу электронов элемента, что бы получить массу ядра, но почему эти массы не совпадают с атомной массой периодической системы?Разве атомная масса каждого элемента в периодической системе химических элементов не является массой атома (масс ядра+масса электронов)?

[@pvictor54]

В периодической системе приводится усредненная масса естественной смеси изотопов данного химического элемента, а в таблицах масс - массы конкретных изотопов.

[@pyparik]

Для расчёта дефекта масс можно же использовать атомную массу элементов указанную в периодической системе?

[@pvictor54]

Нет, так как непонятно будет, дефект масс какого именно изотопа мы найдем. А свойства изотопов могут сильно отличаться. Взять хотя бы уран 235 и уран 238.

[@g1g810]

Скажите пожалуйста , а почему литий три семь с протоном дают два гелия , а не один бериллий?

[@АртемГодфрий]

Спасибо за урок. Вопрос, в таблице Менделеева даны массы элементов без учёта дефекта массы?

[@luckerZx]

Павел Виктор: 1) а откуда энергия в ядрах взялась, когда мы их "разбиваем", она выделяется, но откуда она там? 2) если энергия сохраняется во вселенной, то почему ее нельзя по замкнутому контуру "гонять"? И она тогда будет неисчерпаемая.

[@loremipsum_show]

Не возражаете если я отвечу? 1) ядро внутри содержит нуклоны (протоны нейтроны…) и они удерживаются друг с другом ядерной силой. Когда ядро распадается эта энергия высвобождается E=Mc2 ( энергия = разница между массой покоя и по отдельности, умножена на скорость света в квадрате). 2) Когда атом расщепляется или соединяется выделяется та самая энергия она проявляется как тепло, свет, и излучения( альфа, бета, гама..). Люди знают как собирать только тепло. Остальная энергия рассевается и накапливается там где не должна.

[@sethh8091]

Это так классно. Аж захотелось физику здавать😍

[@iwq3051]

ясно

[@bldmny-me4sr]

прям Здавай)

[@Logo-pass]

Павел Андреевич, а как нейтральные нейтроны могут захватываться ядрами, какие силы на них действуют? Какой они природы? Если я правильно понимаю, на то они и нейтроны, что ни с кем не взаимодействуют. Спасибо.

[@pvictor54]

Нейтроны не участвуют в электромагнитном взаимодействии, но участвуют в сильном (ядерном) взаимодействии, которое имеет другую, неэлектрическую природу и не связано с зарядом частиц.

[@Logo-pass]

Павел Андреевич, а откуда берутся отдельные нейтроны для запуска ядерной реакции, где их "производят"? Спасибо.

[@pvictor54]

Уран самопроизвольно делится с испусканием нейтронов.

[@Schaunard]

Спасибо, Павел Андреевич! Высший пилотаж. Но вот - масса покоя. Зачем это? Есть другая масса? Вроде уже отказались от концепции "релятивистской массы" как вносящей путаницу. Т.е. в современной интерпретации масса - инвариант (не зависит от выбора системы отсчета). Мы же не пользуемся устаревшими терминами типа "живая сила" для кинетической энергии и т.д.

[@mrcat1413]

в прошлых уроках по СТО Павел Андреевич рассказал, что в современной физике есть только понятие массы, но чтобы решать школьные задачи все-таки нужно ввести понятие массы покоя

[@massiokabanini4270]

Подскажите пожалуйста почему в примере 12.23 при расчете массы ядра написали плюс а не минус?

[@АлинаСамойлова-е3л]

Почему не делать расчеты, учитывая массы покоя в МэВ?

[@pvictor54]

Можно и так. Дело вкуса.

[@viktordruchok6334]

Как определить энергию альфа частички полученной в результате обстрела ядра лития ускоренными протонами в лаборатории Резерфорда зная энергию протонов?

[@АндрейГлушко-м6л]

Недавно читал о уране 238, и не могу понять одного, написано что Уран 238 при поглощении тепловых нейтронов пocлe двойного ?-pacпaдa пpeвpaщaeтcя в плyтoний-239, и там же дальше пишет "Что для получения Плутония 239 из Уран 238 его облучают в реакторах на быстрых нейтронх" зачем тогда быстрые нейтроны ? И еще одно, гибридные термоядерные реакторы на уране 238 выделяют тепло за счет того, что быстрые нейтроны от термоядерного синтеза раскалывают у238, но в реакторах на быстрых нейтронах они почимута не раскалываютса на осколки, а переходят в Плутоний ? Можете объяснить толком что и как)?

[@OnePunchman-jl9fe]

Павел Андреевич,но для вычисления энергии связи ядра пользуются формулой Вайцзакера.

[@pvictor54]

Формула Вайцзеккера - это очень грубое, простейшее приближение (капельная модель ядра).

[@aid50]

@@pvictor54 кстати, хотя оно грубое, но дает среднюю относительную погрешность менее процента.

[@viktordruchok6334]

Как определить энергию альфа частички, полученной в результате обстрела ядра лития ускоренными протонами в лаборатории Резерфорда зная энергию протонов.

[@Igor-g2y]

Классное снотворное...

[@ade6976]

Гений

[@СергейХхх-с7ь]

Просмотрел вторую лекцию и...запутался. Во всех задачах вы считали энергию ядерных реакций. В основе всех расчетов (если правильно понял) лежит сбор масс частиц исходных компонентов, сложение их, удаление суммарной массы их электронов, и умножение на скорость света в квадрате, величину представленную в виде энергии. Вычитанием энергии покоя реакции до и после получаем энергию самой реакции. То есть, по знаменитому уравнению Энштейна с вычитанием. Судя по тому что массы электронов из расчетов вычитаются то они не участвуют в ядерных реакциях, вопрос - что с ними происходит, с электронами? Исходные и конечные вещества имеют разные числа электрононов, а значит, перемещаются от начального к исходному, или забираются, не смотря на их слабые взаимодействия с ядрами. То есть, по логике, их движение имеет место быть...или нет? Судя по уравнениям нет, но откуда тогда они берутся, и куда пропадают? Ну вот - исходный компонент литий имел 3 электрона. Превратившись в гелий стал иметь два электрона. Куда делся электрон? В уравнениях мы его массой пренебрегли, просто выбросили ее. А эта масса оставшись без протона куда то двигалась...где она, что с ней? Почему движение этой массы мы пренебрегли? Простите если я болван.

[@pvictor54]

Мы рассчитываем энергию, которая выделяется при превращениях *ядер*. С электронами ничего не происходит. Можно при расчетах "отложить их в сторонку".

[@СергейХхх-с7ь]

Но ведь их в исходных компонентах не одинаковое количество! Я понял, что их вычитают, то есть, вообще не берут в оборот. Но тогда почему их количество на конечных и начальных веществах разное, до и после реакции?

[@pvictor54]

Оно не разное. Оно одинаковое. Кроме случаев бета-распада, когда электроны вылетают из ядра. Чтобы лучше понимать, что происходит, перед реакцией "отберем" у исходных атомов все их электроны, оставив одни голые ядра. Дадим ядрам прореагировать, а затем вернем электроны продуктам реакции, чтобы образовались нейтральные атомы, уже других элементов.

[@СергейХхх-с7ь]

472 уровень, "термоядерные", второй час с десертом полет нормальный, все понятно. Насчет электронов, простите, (тупой), не могу представить... Первое ваше уравнение: В азоте 7 протонов, значит столько же электронов. Они находятся на своих орбиталях все хорошо. Прилетают альфа частицы гелия имеющие еще два протона... Тут определение "альфа частица" уже вопросы вызывает: - два протона и два нейтрона состав альфа частицы, но не слова о электронах...их нет вообще, или они как им положено летят вместе с протонами? Их не рисуют на картинке... Ладно, допускаю оба варианта, двигаюсь дальше, ваше уравнение - Гелий врезался в азот распавшись на кислород с 8 протономи, и водород с одним протоном. Если альфа частица не несет электронов вообще, то и у кислорода их появится не должно, но их 8. Откуда? Или кислород с протонами без электронов, а такое бывает? Ну ладно, дальше, один протон добавил гелий, значит альфа частица электроны все таки переносит? Если не переносит то все остальные частицы должны быть без электронов...? Один протон с гелия улетел с водородом. Этот водород тоже без электрона стал? То есть - физический перенос массы есть, значит обязан (по тому же уравнению энштейна) обладать энергией. Если атом вещества стал нейтральным то это лишь говорит о равном с электронами и протонами количестве, но не объясняет откуда они взялись в исходных компонентах если в альфа частицах их не было... Они не были занесены, так откуда они в кислороде? Или там только протоны и нейтроны без электронов? Их взяли и надели потом, сначала сняли, потом надели. Понятно, это интерпритация, для понимания, но все таки... Что то же с ними происходит "ничего". Как они появились в конечных компонентах без переноса с прошлых? Куда делись электроны гелия если мы с него повытаскивали все частицы без электронов? Осели в новых элементах...каким механизмом если без передачи по альфе? Как, как они попали из пункта А в пункт Б??? Может примагнитились к протонам извне? Вы мне говорите - друг, посчитай протоны исходных и конечных компонентов, ты увидишь что их суммы одинаковы. - Я вам отвечаю, вижу, одинаковы, я согласен. Суть моего вопроса следующая: - вы посчитали энергию взаимодействия частиц имеющих массу, которые перераспеределились в конечных компонентах образовав новые элементы с выделением энергии. Все понятно, просто вопросов нет. Но! Само понятие "энергия" если разобрать по запчастям начинается с работы = сила × путь. или. A = Fs , Дальше добавлением времени превращается в количесто - мощность и т.д. Более продвинутая формула Энштейна - Полная энергия тела равна его массе умноженной на скорость света в квадрате. Сходство очевидно, чтобы иметь энергию в принципе, нужно две величины движение и массу, или движение и поле. Вся природа любой энергии - движение любой частицы, поля, волны, да чего угодно. Есть две величины - есть энергия. Если одна из величин равна нулю то энергия равна нулю, ее нет. Но тут по другому, у электрона в ядерной реакции есть обе величины - масса, есть путь...почему для него энергии нет? Как? Не понимаю и все... Может у ядерной энергетики понятие "энергия" свое какое то? Я пробую так: В энергию покоя входят все виды энергии, кроме кинетической энергии движения тела как целого и потенциальной энергии его взаимодействия с внешним полем. Возможно по этому происходит вычитание? P.S Если не ответите не обижусь))

[@АндрейКузнецов-х5н3т]

+Павел ВИКТОР У азота было было 7 электронов, после реакции у кислорода 8 электронов. Откуда взялся 1 электрон?

[@Dobrovolsky_]

Здравствуйте! Если мы например возьмём спонтанно любой элемент и начнём ядерную реакцию с использованием протонов либо нейтронов(не важно), то как понять, каков будет результат данной реакции и исходный элемент?

[@pvictor54]

Результат не всегда можно предсказать, можно лишь указать вероятность того или иного исхода ядерной реакции. Например, при попадании нейтрона в ядро урана-235 осколки деления ядра погут быть разные, и вылетает чаще всего 2 или 3 нейтрона (хотя изредка бывает и 1, и даже 5).

[@luckerZx]

Павел Виктор, добрый день, а спонтанным ядерным распадом обладают только изотопы - они нестабильны? В природе много существует изотопов? Все элементы хим. Таблицы вроде как стабильны и не должны вроде бы фонить, уран в природе существует радиоактивный, если да, то где?

[@pvictor54]

Все элементы, тяжелее висмута, радиоактивны. ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%80%D1%8F%D0%B4%D1%8B Но есть и легкие радиоактивные изотопы, например, тритий. ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B8%D0%B9

[@luckerZx]

@@pvictor54 спасибо, но так или иначе все элементы распадаются, просто у некоторых это происходит незаметно?

[@DJ-vm3om]

А поизучате ядирное дилене в ректоре РБМК 1000

[@luckerZx]

Павел Виктор, добрый день, можно ли сказать, что из-за дефекта масс закон сохранения не выполняется? Или это исключение для дефекта масс? То есть закон сохранения массы не работает уже.

[@pvictor54]

Закон сохранения массы не выполняется, выполняется закон сохранения энергии, а масса - мера энергии, содержащейся в теле.

[@НатальяДолгова-ж6ш]

Отлично

[@artemtsvik3938]

Существуют ли частицы противоположные нейтронам за некоторым свойством? Если да, то могут ли они вместе с электронами создавать что то подобное к ядрам атомов?

[@pvictor54]

Об этом пойдет речь через два урока.

[@julianamyshkowska7185]

Павел ВИКТОР Можна вас кое-что спросить?Относятся ли радиактивные распады к ядерным реакциям?Заранее спасибо.

[@s4ndstrm378]

@@julianamyshkowska7185 да конечно

[@Oleg-fq1dd]

Павел Андреевич, литий реагирует с водородом - и два ядра гелия,а может получиться изотоп бериллия 4 8?

[@pvictor54]

Законам сохранения это не противоречит, по-видимому вероятность такого хода ядерной реакции просто мала.

[@Oleg-fq1dd]

@@pvictor54, может быть более вероятны те ядерные реакции, в ходе которых получаются ядра с наибольшими удельными энергиями связи?

[@pvictor54]

@@Oleg-fq1dd Абсолютно правильно!

[@kvarnyny3852]

А что если взять 2 комнаты, в 1 мы замедляем нейтрон то энергии чуть большей, чем E=3/2kT, нейтрон двигаясь с наименьшей скоростью влетает в комнату №2, в которой T=-273K то есть абсолютный нуль, взаимодействует с графитом и его энергия становится равной E=3/2kT, но загвоздка как на нейтрон повлияет абсолютный нуль, станет ли его энергия ниже или он вовсе остановится? Cпасибо, надеюсь, что ответите.

[@pvictor54]

Получить температуру, равную абсолютному нулю, невозможно.

[@kvarnyny3852]

@@pvictor54 Так это ведь всего лишь теория) Каково ваше мнение на этот счёт?

[@pvictor54]

@@kvarnyny3852 В любом случае нейтрона придётся в тепловое равновесие с графитом.

[@kvarnyny3852]

@@pvictor54 А если взять плотный водород, протоны которого при абсолютном нуле будут в состоянии теплового равновесия, нейтроны сталкиваясь с ними, при абсолютном нуле, замедлятся гораздо сильнее, то есть энергия будет ниже, чем самая минимальная, чем если проделывать этот же опыт замедления с водородом,тяжёлой водой и графитом при обычной температуре, разве нет?

[@siniyden]

Блин, почему я учился не в этой школе? У нас только спрашивали, от звонка до звонка

[@majhhxbdusu4815]

👍👍👍👍👍👍👍

[@Jimbominer]

15:40

[@R_B_M_K_1000]

Поясните, пожалуйста, для того, кто в танке. Литий 7:3+водород1:1=,грубо говоря, что-то 8:4, и 2гелий 4:2 тоже = 8:4. Я что-то не допонимаю?

[@pvictor54]

А в чём вопрос?

[@R_B_M_K_1000]

@@pvictor54, я не вижу разницы в массах.

[@aid50]

@@R_B_M_K_1000 в массовых и зарядовых числах разницы нет - т.е. в числе протонов и нейтронов. А в массах разница есть.

[@ПодготовкакЕГЭ-х1ш]

Павел Андреевич, а почему скорость света в квадрате 931,5 ведь скорость света 300, 000, а если в квадрате то 90 миллиардов же будет?!

[@pvictor54]

Это не скорость света в квадрате. Это энергия, в МэВ, которой обладает масса в одну атомную единицу. То есть 1а.е.м умножить на с^2 равна 931,5 МэВ.

[@Sabonius1]

А про спонтанный распад тяжёлых ядер на крупные осколки будет?

[@pvictor54]

Это будет завтра.

[@sune2011]

массой электрона можно и пренебречь

[@pvictor54]

Это значит пренебречь энергией в 511 кэВ. Многовато.

[@sune2011]

@@pvictor54 а как рассчитать энегию, которая выделится при делении ядра? Вычесть дефекты массы осколков от дефекта массы ядра? Меня интересует сколько выделит энергии изотоп калифорний-251?

[@ДмитроПрищепа-д3я]

@@sune2011 не дефекты масс, а просто массы. Калифорний-251 альфа-распадом превращается в Кюрий-247, энергия такого распада составит 9,129 МеВ.

[@sune2011]

@@ДмитроПрищепа-д3я не, энергия деления мен интересует

[@ДмитроПрищепа-д3я]

@@sune2011 так столько энергии и выделится за один распад.

[@МаксимБикиняев-й1д]

а можете написать ядерную реакцию а-распада изотопа кислорода 16 8

[@ЛарисаСтрельникова-о3ь]

То перед АК

[@Елизавета-ы5ж2ж]

это какой класс?

[@05alagen]

11

[@Tony-gx8ye]

Разве A=Z+N (число протонов + число электронов). У нас в учебнике 9 класса так написано

[@pvictor54]

Если так написано, то это неверно. N - это число нейтронов.

[@Tony-gx8ye]

@@pvictor54 да, я ошибся. Там написано, что N=число нейтронов

[@Olegchert]

Очень жаль, что не показали опыт

[@МихасьЗавадський]

Просто МЕГАМОЗГ

[@Хіміятоп]

Я вообще из 7 класа _ но если изучить что ето такое протоннае число и неуклонное число и посидеть на уроке химии 8 класа и на уроке физике 9 класса то всё поймёш. Что я и зделал. Я вообще думал что там будет калякули малякули, а я понял _ вопрос. КАК?

[@mrcamerro5522]

Спасибо! Ничего не понятно!

[@MakutaBrainhax]

Дятлов не одобряэ.

[@skywarsunix3595]

Господи мне 12 а я вже етим интерисуюсь

[@gnissong8224]

Мне десять

[@OnePunchman-jl9fe]

я только родился

[@artem-ot9kq]

а почему вы по 5 раз повторяете? у вас что класс умственно отсталых?

[@МаргаритаЛысова-ж7я]

Спасибо большое!