RSTnett – Fysikk 1 4 Kjernefysikk
LØ S T O P P G A V E 4.11 9
4.119
Beregn den minste kinetiske energien protonet kan ha for at denne reaksjonen skal være mulig:
n N C
H 146 147 01
1
1 + → +
Løsning:
Hvis massesvinnet er positivt, trenger vi ikke å tilføre energi. Det er bare hvis massesvinnet er negativt, altså at massen øker i reaksjonen, at vi må tilføre energi. Vi beregner massesvinnet, for å se om det er positivt eller negativt.
Fra atommassetabellen finner vi disse massene:
mH = 1,007825 u, mC = 14,00324 u, mN = 14,003074 u, mn = 1,008664904 u
massefør = mH + mC = 1,007825 u + 14,00324 u
= 15,011065 u
masseetter = mN + mn = 14,003074 u + 1,008664904 u
= 15,0117398 u Massesvinnet blir
ms = massefør – masseetter
= 15,0117398 u –15,011065 u
= – 0,0006748 u
= – 0,0006748 · 1,66 · 10–27 kg = – 1,126916 · 10–30 kg
Massesvinnet er altså negativt, massen er større etter reaksjonen, og dermed er også hvileenergien større etter reaksjonen. For at prinsippet om energibevaring skal være oppfylt, må vi tilføre en energi som svarer til denne økningen i hvilenergien:
Etilført = mc2 = 1,126916 · 10–30 kg · (3,00 · 108 m/s)2 = 1,00 · 10–13 J
Den minste kinetiske energien protonet må ha for at energien i reaksjonen skal være bevart, er
altså 1,00 · 10–13 J.
