Determinare l'energia cinetica dei nuclei Be7 emergenti

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Per determinare l'energia cinetica dei nuclei Be7 derivanti dalla reazione p+Li7 = Be7+n, Q= - 1,64 MeV al valore soglia dell'energia cinetica della particella bombardante (protone e neutrone), è necessario risolvere il problema 60334 In esso dovrebbero essere utilizzate formule e leggi, utilizzate per calcolare l'energia cinetica dei nuclei. Il risultato della soluzione sarà l'output della formula di calcolo e della risposta. Se hai domande sulla soluzione, contattaci: cercheremo di aiutarti.

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In questo problema è necessario determinare l'energia cinetica dei nuclei Be7 che si formano nella reazione p+Li7=Be7+n, dove Q=-1,64 MeV, ad un valore soglia dell'energia cinetica della particella bombardante (protone e neutrone).

Per risolvere il problema è necessario utilizzare la legge di conservazione dell’energia. Durante la reazione, la massa viene convertita in energia secondo la formula E=mc^2, dove E è l'energia, m è la massa, c è la velocità della luce. È inoltre necessario utilizzare la formula per l'energia cinetica della particella, che si esprime come E_kin=(mv^2)/2, dove m è la massa della particella, v è la sua velocità.

Calcoliamo la massa del nucleo Be7, che è uguale alla somma delle masse del protone e del litio, espressa in unità di massa atomica (u): m(Be7) = m(p) + m(Li7) = 1.007276 u + 7.016004 u = 8.02328 u.

Occorre inoltre calcolare la massa del nucleo Be7+n, che è pari alla somma delle masse del nucleo Be7 e del neutrone: m(Be7+n) = m(Be7) + m(n) = 8.02328 u + 1.008665 u = 9.031945 u.

Poiché la reazione avviene ad un valore soglia dell'energia cinetica della particella bombardante, l'energia di reazione sarà zero. Pertanto l’energia di reazione è pari alla differenza tra le masse dei nuclei iniziale e finale, moltiplicata per la velocità della luce al quadrato: E = (m(p) + m(Li7) - m(Be7) - m(n) ) * c^2 = (1, 007276 u + 7,016004 u - 8,02328 u - 1,008665 u) * (2,99792*10^8 m/s)^2 = 4,417 MeV.

Poiché Q = -1,64 MeV, l'energia cinetica dei nuclei Be7 sarà uguale alla differenza tra l'energia di reazione e Q: E_kin(Be7) = E - Q = 4,417 MeV - (-1,64 MeV) = 6,057 MeV.

Risposta: l'energia cinetica dei nuclei Be7 derivanti dalla reazione p+Li7=Be7+n, al valore di soglia dell'energia cinetica della particella bombardante, è pari a 6.057 MeV.

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