Пример 1. Водород обогащен дейтерием. Определить массовые доли w1 протия и w2 дейтерия, если относительная атомная масса аr такого водорода оказалась равной 1,122.
Решение. Массовые доли w1 протия и w2 дейтерия можно выразить соотношениями
w1=m1(m1+m2); w2 = m2/( m1+ m2), где m1и m2—массы соответственно протия и дейтерия в смеси.
Выразим из этих равенств массы m1и m2
m1 = w1(m1+m2); m2=w2( m1+ m2)
|
и подставим их в знаменатель формулы, определяющей
молярную массу М смеси (см. § 8):
где M1 и M2 — молярные массы компонентов смеси. После такой подстановки и простых преобразований получим
Так как молярные массы протия и дейтерия пропорциональны их относительным атомным массам, то равенство (1) можно переписать в виде
(2)
где Ar1и Ar2— относительные атомные массы соответственно протия и дейтерия.
Заметим далее, что сумма массовых долей всех компонентов должна быть равна единице, т. е.
w1 + w2=1. (3)
Решив совместно равенства (2) и (3), найдем
В табл. 21 найдем: Ar1= 1,00783, Ar2=2,01410.
Подставив числовые значения величин в (4) и (5), получим
w1=0,796 и w2 = 0,204.
Ядра обычно находятся в состоянии с наименьшей энергией, это состояние называется основным. При попадании частиц с большой кинетической энергией в ядро, оно переходит в возбужденное неустойчивое состояние и через некоторое время делится на два более устойчивых ядра. Явление деления тяжелых атомных ядер на два ядра было открыто Ганом и Штрассманом в 1939г. при изучении взаимодействия нейтронов различных энергий и ядер урана. В 1940 г. российские физики К.А.Петржак и Г.И. Флеров обнаружили самопроизвольное (спонтанное) деление ядер урана. При реакции деления выделяется очень большая энергия, она высвобождается в виде кинетической энергии двух ядер-осколков, а также вылетающих при этом нейтронов, электронов, нейтрино, гамма - квантов. Основная часть энергии деления приходится на энергию ядер-осколков.
| Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику |