infist

บทที่ 20 · ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค

Problem 20.65 Challenge

หัวข้อ: กระบวนการสลายตัว (The Decay Processes)

210 นิวเคลียสของ Po ซึ่งมีมวล 209.982857u สลายตัวให้อนุภาคแอลฟาซึ่งมี 210 มวล 4.002603u ถูกใช้ในการผลิตพลังงานให้กับยานอวกาศ ถ้านำ จำนวน 0.155 kg มาใช้เป็นเชื้อเพลิง จงหากำลังไฟฟ้าที่ยานอวกาศได้รับตอน 210 เริ่มต้น เมื่อประสิทธิภาพจากเชื้อเพลิง เท่ากับ 1.00%, ค่าครึ่งชีวิตของ 206 เท่ากับ 138.38 วัน และมวลนิวเคลียสของ Pb เท่ากับ 205.974449u?
คำตอบ
\(\wp _{0} = 223 W \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

\(_{2102064}\)

จาก \(Po \to Pb+He\)

\(_{84822}\)

จาก \(\wp = \frac{\Delta E}{\Delta t}\)

\(\wp =\frac{0.01E_{1}\Delta N}{\Delta t}\)

\(\wp = 0.01E_{1}R\)

\(\wp = 0.01E_{1}\lambda N\)

\(\therefore \wp _{0} = 0.01E_{1}\lambda N_{0} =\frac{0.01E_{1}N_{0}\ln 2}{T}\cdots \cdots (1)\)

จาก \(E_{1} = (209.982857u - 205.974449u - 4.002603u)(931.5 MeV/u)\)

\(E_{1} = 5.4073575 MeV = 8.651772\times 10^{-19} J\)

จาก \(N_{0} = \frac{0.155 kg}{209.982857u}= 4.44\times 10^{23} Nuclei\)

แทน E₁, N₀ และ \(T = 138.38\) วัน \(= 11.956\times 10^{6} s\) ใน \((1)\)

จะได้ \(\wp _{0} = \frac{0.01(8.651772\times 10^{-19} J)(4.44\times 10^{23} Nuclei)\ln 2}{(11.956\times 10^{6} s)}\)

\(\wp _{0} = 223 W \;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ กระบวนการสลายตัว (The Decay Processes)
20.46 20.47 20.48 20.49 20.50 20.51 20.52 20.53 20.54 20.55 20.56 20.57