Page 269 - physics6

256 บทที่ 20 | ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค ฟิสิกส์ เล่ม 6 ฟิสิกส์ เล่ม 6 257

ี
ื
ั
ึ
30. ในการเกิดฟิชชันแต่ละคร้งของนิวเคลียสกัมมันตรังสีชนิดหน่งท่ใช้เป็นเช้อเพลิงนิวเคลียร พบว่า
์
ส่วนพร่องมวลมีค่า 0.025 u จะต้องเกิดฟิชชันกี่ครั้งต่อวินาที จึงจะได้กำาลัง 1000 วัตต์
วิธีทำา ในการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แต่ละครั้งพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์มีค่าเท่ากับ
พลังงานที่เทียบเท่ากับส่วนพร่องมวลหรือส่วนของมวลที่ลดลงในปฏิกิริยา ตามสมการ
E = (Δm)(931.5 MeV/u)
แทนค่า ส่วนพร่องมวล จะได้
E = (0.025 u)(931.5 MeV/u)

E = 23.288 MeV
6 -19
หรือ E = (23.288 × 10 eV) × (1.6 × 10 J/eV)
-12
= 3.73 × 10 MeV
ให้ n เป็นจำานวนครั้งที่เกิดปฏิกิริยาในเวลา 1 วินาที เพื่อให้ได้กำาลัง 1000 วัตต์
1000 J/s
n
ดังนั้น =
-12
3.73 10 J
14
= 2.68 × 10 ครั้งต่อวินาที
14
ตอบ จำานวนปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้น 2.7 × 10 ครั้งต่อวินาที
31. จงหาพลังงานปลดปล่อยออกมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ตามสมการ
1
10
2
9
Be + H Be + H
1
4
1
4
9 2 10 1
กาหนดมวลอะตอมของเบริลเลียม-9 ( Be + H Be + H และ มวลอะตอม ของ
ำ
) เท่ากับ 9.012183 u
4
1
4
1
เบริลเลียม-10 เท่ากับ 10.013535 u
วิธีทำา พลังงานจากปฏิกิริยา (E) หาได้จากพลังงานที่เทียบเท่าส่วนพร่องมวล Δm
ตามสมการ E = (Δm)(931.5 MeV/u)
ให้ Δm เป็นส่วนพร่องมวลของสมการปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่กำาหนดจะได้
1
Δm = (9.012183 u + 2.014102 u) − (10.013535 u + 1.007825 u)
1
= 4.925 × 10 u
-3
หาพลังงานที่เทียบเท่าส่วนพร่องมวล Δm จะได้
1
-3
E = (4.925 × 10 u)(931.5 MeV/u)
= 4.59 MeV
ตอบ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ตามสมการที่กำาหนดปลดปล่อยพลังงาน 4.59 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี