Page 195 - physics6

182 บทที่ 20 | ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค ฟิสิกส์ เล่ม 6 ฟิสิกส์ เล่ม 6 183

2. จากสมการการเกิดฟิชชันของยูเรเนียม-235
1
94
235 U + n 140 Xe + Sr + 2n
1
92 0 54 38 0
ถ้ามีพลังงานถูกปล่อยออกมา 200 MeV จงคำานวณพลังงานที่ได้จากการเกิดฟิชชันของ
ยูเรเนียม-235 มวล 1 กรัม กำาหนดมวลอะตอมของยูเรเนียม-235 เท่ากับ 235.043930 u
วิธีทำา แปลงมวลอะตอมของยูเรเนียม-235 (m 235 ) ในหน่วย u ให้อย่ในหน่วยกรัม โดยมวล
ู
92 U
-27
1 u เท่ากับ 1.66 × 10 กิโลกรัม จะได้
m 235 = (235.043930 u)(1.66 × 10 kg/u)
-27
92 U
= 3.901729 × 10 kg
-25
พิจารณา อัตราส่วนพลังงานที่ได้จากฟิชชัน 200 MeV ต่อมวลยูเรเนียม-235
-25
3.901729 × 10 กิโลกรัม เท่ากับ อัตราส่วนพลังงานที่ได้จากฟิชชัน E ต่อมวลของ
-3
ยูเรเนียม-235 1 กรัม หรือ 1 × 10 กิโลกรัม ดังนั้น
E 200 MeV (1 10 kg)
3
3.901729 10 25 kg
= 5.125933 × 10 MeV
23
ตอบ พลังงานที่ได้จากการเกิดฟิชชันของยูเรเนียม-235 มวล 1 กรัม เท่ากับ
23
5.13 × 10 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์
20 20 20 40 20 40
3. การเกิดฟิวชันของนีออน-20 ( Ne + Ne CaNe + Ne Ca)
) 2 นิวเคลียส ทำาให้ได้แคลเซียม (
10
10
10
10
20
20
ดังสมการ
20
20 Ne + Ne Ca
40
10 10 20
20 2020 2040 40
จงหาพลังงานที่ถูกปล่อยออกมา กำาหนดมวลอะตอมของ Ne + Ne CaNe + Ne Ca เท่ากับ 19.992436 u
และ
1010
1020
20
10
และ 39.962591 u ตามลำาดับ
ี
วิธีทำา หาพลังงานท่ถูกปล่อยออกมา (E) ได้จากพลังงานท่เทียบเท่าผลต่างระหว่างมวลรวม
ี
ก่อนฟิวชันลบด้วยมวลรวมหลังฟิวชัน (Δm)
หาผลต่างระหว่างมวลก่อนกับหลังฟิวชัน
Δm = (19.992436 u + 19.992436 u) − 39.962591 u
= 0.022281 u
หาพลังงานที่เทียบเท่าผลต่างระหว่างมวลจากสมการ
E = (Δm)(931.5 MeV/u)
แทนค่า จะได้
E = (0.022281 u)(931.5 MeV/u)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี