Энергия протона при синтезе
При реакции синтеза $^{2}_{1}\mathrm{H}+{}^{3}_{2}\mathrm{He}\rightarrow{}^{4}_{2}\mathrm{He}+p$ образуются ядро гелия и протон, а также выделяется энергия $E=18{,}3\ \text{МэВ}$. Какую кинетическую энергию уносит протон, если кинетическая энергия исходных частиц пренебрежимо мала по сравнению с выделившейся? Начальным импульсом исходных ядер пренебречь. Считать, что $m_{\text{ядра гелия}}\approx4m_{\text{протона}}$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| При реакции синтеза | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Какими будут импульсы протона и ядра гелия после реакции, если начальным импульсом можно пренебречь?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте закон сохранения импульса $\vec p_{\mathrm{He}}+\vec p_p=0$, а для кинетической энергии формулу $K=\dfrac{p^2}{2m}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Модули импульсов частиц равны, поэтому $\dfrac{K_p}{K_{\mathrm{He}}}=\dfrac{m_{\mathrm{He}}}{m_p}=4$. Тогда $E=K_p+K_{\mathrm{He}}=K_p+\dfrac{K_p}{4}$.