Question

はるた

物理についての質問です。原子物理学の範囲です。4問目で疑問に思ったことがあるのですが、まず問題文には高速度の陽子をとあります。そして解答を見ると、Hが動いてLiは動いていないように見えます。実際Hの運動エネルギーは〜とあります。つまり、陽子=Hということですか？もしそうだとしたら、なぜそう言えるのですか？Hも電子を持っているはずなので、陽子とは言えないと思うのですが。

光合成によっ
まれる。 この
崩壊によって
の木が命を
!
“ゆく。 この
5
手
TAL
GH
No...
出題パターン
12/10
96 アインシュタインの式
高速度の陽子をリチウム原子核に当てると次の原子核反応が起こる。
X+H
→ He+ He
2)この反応の結果、欠損した質量は何kgか。 ただし、それぞれの質量は
上の式のXに適当な原子核を表す記号を記せ。
X:7.01600u, H 1,00727u, He: 4.00260u.
1 (u)=1.66×10-27 (kg) とする。
(3)この反応で発生するエネルギーは何Jか。 ただし, 光の速さを
c =3.00 × 10°(m/s) とする。
この反応で発生するエネルギーがすべて運動エネルギーになり, 生じた
2個のHe に等分配されたとすると, He の速さはいくらか。 ただし、
反応前のの運動エネルギーは0.50MeVであり、 電気素量を
e=1.60x10-19 〔C〕 とする。
解答のポイント!
m) 01×00.8) x (gal) * 01×00.8=
状態
原子核における計算問題では,質量とエネルギーの単位に注意せよ
エネルギーの単位換算
エレクトロンボルト
1 [eV〕 =e[J]=1.6×10 -19 (J)
1.x01x02.0=
eが電気素量と同じであることは覚えておこう。1x00.8=
1 〔MeV〕 =10° 〔eV〕
メガエレクトロンボルト
ユニット
-統一原子質量単位 〔u〕
CCの質量を12u と約束する。
ルギーは1枚子あたり1uでほぼ原子量(g/mol)に等しい。
量
100200.
02900
taka
エネル(u)は質量の単位ということを忘れない!!)
アインシュタインの式⊿E=Mc を用いるときには, エネルギー 4E には
(J)の単位,質量 ⊿M には(kg) の単位を用いることに注意せよ。〔eV〕や〔u〕の
単位はそれぞれ〔J〕や (kg) に直すこと。
また,核反応を伴う衝突・分裂においては,核反応で発生したエネルギーの
分だけ運動エネルギーが増加するので、次の関係式が成立する。
(発生エネルギー4E)=(運動エネルギーの増加分)
STAGE 27 原子核 303

解法
□レメンツ
出
出題
(1) 原子
いくら
光の速
(2) 次の
たた
である
c=3.
↓解答
(2)では
(1)
和8
和8
助会の
あっ
X + [H
He
和4
+ He X="Li
和4
･･･
る。 この
(S)
(2) 質量欠損⊿m= (7.01600+1.00727-4.00260×2) 〔u〕
00010.F:X
反応前の全質量
(2) ある木片中=0.01807 [u]
乗ったのは何=0.01807×1.66 × 10-2 [kg]
≒3.00×10-29 [kg]
・・・答
反応後の全質量
あった。の木
T3(m)/*0x00.8=s
(3) アインシュタインの式より発生するエネルギー ⊿E は,
AE = Amc²
= 3.00×10-28 [kg] × (3.00 × 10° [m/s])2
= 2.70 × 10-12 〔J〕
(4) 反応前の出の運動エネルギーK は,
K = 0.50 〔MeV]
=0.50×10° 〔eV]
= 0.50 × 10°×1.6×10-19 [J]
=8.00×10-14 [J]
また, He の質量mは,
m=4.00260〔u]
= 4.00260 × 1.66 × 10-27 [kg]
前我はエネ
背景
HSHTOER
m
ひ
(He
(H
Li
m
前
He
v
(V9) 27-12
(1)結合
るの
27-13
E =
L
≒ 6.64×10-27 [kg]
(2)7
0e
•
ここで,核反応を伴う衝突 分裂におけるエネルギー保存則より,
ル・
(発生エネルギー 4E)=(運動エネルギーの増加分)
す
の全運動エネルギーの全運動エネルギー(1)
V=1
K+4E
m
8.00 × 10- ' +2.70×10 -12
6.64 x 10 -27
=2.05 × 10' (m/s) ... i
304 漆原の物理 原子