Ядерная реакция урана-235 и нейтрона

Для реакции 235 U + 1 н ⟹ 91 К р + 142 Б а + ? , что такое неизвестный продукт? Делает п Е с т р о н г и п Е е л е с т р я с изменить, и как так/почему?

Я вижу, что слева 236 нуклонов, а справа 233; также количество протонов в каждом одинаковое ( 92 + 0 ⟹ 36 + 56 ). Это наводит меня на мысль, что в результате реакции высвобождается 3 нейтрона.

Что касается потенциальной электрической энергии, я решил, что изменений не было, потому что количество протонов не меняется. Это неправильно, но я не могу понять, почему.

Я также полагал, что сильная потенциальная энергия уменьшится, потому что полученные ядра более стабильны (поэтому их энергетическая яма глубже и более отрицательна). Это тоже неправильно, и опять же, я не уверен, почему. Пока ядро ​​для атома больше, чем Fe, я думал, что разбивание на более мелкие части снижает энергию (не поэтому ли эти радиоактивные частицы распадаются, чтобы уменьшить энергию до более стабильного состояния?).

В моих рассуждениях определенно есть ошибка, но я не знаю, в чем она заключается.

Все наоборот. Меньше, чем Fe, вы высвобождаете энергию (в виде фотонов) в результате синтеза (как на солнце), больше, чем Fe, в результате деления.
Хотя количество протонов не меняется, треть из них находится намного дальше от остальных.
Я понимаю, что относительно общей энергии, меньше, чем Fe, высвобождает энергию при синтезе (потому что вы формируете связи), а больше, чем Fe, высвобождает энергию при делении (единственное объяснение, которое у меня есть, это то, что оно более стабильно, то есть менее энергично (хотя я чувствую например, разделение на две части потребует затрат энергии, так что не могу с этим смириться)). Но сильная потенциальная энергия, по-видимому, не уменьшается (хотя полная энергия уменьшается), и я не понимаю, почему.
Высвобождаемая энергия равна энергии массы ядерного вещества в левой части уравнения минус энергия массы ядерного вещества в правой части.

Ответы (2)

Непонятно, какой уровень сложности вы имеете в виду, но вот несколько комментариев, которые могут оказаться полезными.

Во-первых, я предполагаю, что вы правильно подсчитали количество нуклонов.

Чтобы найти изменение электрической потенциальной энергии, помните, что эта энергия в основном хранится в виде собственной энергии положительно заряженного ядра. Каждое ядро ​​имеет примерно сферическую форму с радиусом р ≃ А 1 / 3 ф м , с равномерно распределенными положительными зарядами. Если у тебя есть 1 / р потенциал, собственная энергия шара однородной плотности выглядит как р 5 . Таким образом, деление на два незначительно меньших ядра по-прежнему может иметь большое значение в энергии электростатической связи.

Причина , по которой вы можете думать о ядре как о шаре (оиде) с однородной плотностью заряда, заключается в том, что ядерный потенциал сильно отличается от электростатического потенциала. Полезное приближение к ядерному потенциалу состоит в том, чтобы быть более или менее плоским внутри ядра со ступенчатой ​​функцией от толщины нуклона до нулевого потенциала сразу за поверхностью ядра. Преобразование большого сфероида в два меньших сфероида оказывает гораздо меньшее влияние на этот в основном однородный потенциал, чем на собственную электрическую энергию.

Что касается потенциальной электрической энергии: раньше все протоны были очень близко друг к другу; теперь у вас есть две меньшие группы протонов с большим пространством между ними. Поскольку ядро ​​разделилось на два меньших заряженных фрагмента, возникнет очень сильная сила отталкивания, пока электроны не приспособятся и не начнут экранировать соответствующие ядра. Таким образом, вы ожидаете, что будет высвобожден большой электростатический потенциал.

Итак, когда этот электростатический потенциал «высвобождается», означает ли это, что PE на самом деле увеличивается, потому что, как р ⟹ ∞ энергия стремится к нулю? Например, величина отталкивания значительно уменьшилась, но она «менее отрицательна», верно?
Ядерная реакция урана-235 и нейтрона
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v