Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Сколько атомов полония должно распасться в тепловыделяющей капсуле

Условие

Радиоактивные источники излучения могут использоваться в космосе для обогрева оборудования космических аппаратов. Например, на советских «Луноходах» были установлены тепловыделяющие капсулы на основе полония-210. Реакция распада этого изотопа имеет вид: 84210Po→82206Pb+альфа,_84^{210} Po\to_82^{206} Pb + альфа , где получающиеся альфа -частицы обладают кинетической энергией E=5,3E=5,3 МэВ. Сколько атомов полония должно распасться в тепловыделяющей капсуле, чтобы с ее помощью можно было вскипятить стакан воды объемом V=250млV=250мл ? Начальная температура воды 20∘С,20^{\circ}С, теплоемкостью стакана и капсулы, а также потерями теплоты можно пренебречь.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Найдем вначале количество теплоты Q, необходимое для нагревания воды с удельной теплоемкостью c=4,2⋅103Дж/(кг⋅ ⁣∘С))c=4,2 \cdot 10^{3} Дж/ ( кг \cdot \!^{\circ}С ) ) и плотностью ρ=1000кг/м3\rho =1000кг/м^{3} от 20∘С20^{\circ}С до 100∘С,100^{\circ}С , то есть на ΔT=80∘С\Delta T=80^{\circ}С оно равно Q=cρVΔT=4,2⋅103⋅1000⋅250⋅10−6⋅80Дж=84000ДжQ=c\rho V\Delta T=4,2 \cdot 10^{3} \cdot 1000 \cdot 250 \cdot 10^{-6} \cdot 80Дж = 84000Дж В результате распада одного ядра полония-210 выделяется количество теплоты E=5,3МэВ=E=5,3МэВ = 5,3⋅106⋅1,6⋅10−19Дж=8,48⋅10−135,3 \cdot 10^{6} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} Дж=8,48 \cdot 10^{-13} Дж.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Значит, в капсуле должно распасться число…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика. Квантовая физика (расчетная»

Чему будет равен период колебаний бусинки, если ее заряд увеличить в 211 классФотокатод с работой выхода $4,42 \cdot 10^{-19} Дж,$ освещается светом11 классЭлектрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью $Е =11 классПри облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из11 классПри облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из11 класс
Похожая задача?Сфотографируйте своё условие — ИИ разберёт его по шагам так же