Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 8690
2018-07-08 
Оценить количество тепла, выделенного за сутки в калориметре $\beta^{-}$ - активным препаратом $Na^{24}$, масса которого $m = 1,0 мг$. Считать, что $\beta$ -частицы в среднем имеют кинетическую энергию, равную 1/3 максимально возможной при данном распаде. Период полураспада $Na^{24} T = 15 ч$.
Решение:
Массы
$Na^{24} = 24 - 0,00903 а. е. м$ и $Mg^{24} = 24 - 0,01496 а. е. м$
Реакция
$Na^{24} \rightarrow Mg^{24} + e^{-} + \bar{ \nu}_{e}$
Максимальное значение кинетической энергии электронов
$0,00593 \cdot 93 МэВ = 5,52 МэВ$
Средняя кинетическая энергия согласно задаче $\frac{5,52}{3} = 1,84 МэВ$
Исходное число $Na^{24}$
$\frac{10^{-3} \cdot 6,023 \cdot 10^{23}}{24} = 2,51 \cdot 10^{19}$
Доля, распадов в день,
$1 - 2^{-24/15} = 0,67$
Следовательно, тепло, выделяемое за день, составляет
$0,67 \cdot 2,51 \cdot 10^{19} \cdot 1,84 \cdot 1,602 \cdot 10^{-13} Дж = 4,95 МДж$
Оценить количество тепла, выделенного за сутки в калориметре $\beta^{-}$ - активным препаратом $Na^{24}$, масса которого $m = 1,0 мг$. Считать, что $\beta$ -частицы в среднем имеют кинетическую энергию, равную 1/3 максимально возможной при данном распаде. Период полураспада $Na^{24} T = 15 ч$.
Решение:
Массы
$Na^{24} = 24 - 0,00903 а. е. м$ и $Mg^{24} = 24 - 0,01496 а. е. м$
Реакция
$Na^{24} \rightarrow Mg^{24} + e^{-} + \bar{ \nu}_{e}$
Максимальное значение кинетической энергии электронов
$0,00593 \cdot 93 МэВ = 5,52 МэВ$
Средняя кинетическая энергия согласно задаче $\frac{5,52}{3} = 1,84 МэВ$
Исходное число $Na^{24}$
$\frac{10^{-3} \cdot 6,023 \cdot 10^{23}}{24} = 2,51 \cdot 10^{19}$
Доля, распадов в день,
$1 - 2^{-24/15} = 0,67$
Следовательно, тепло, выделяемое за день, составляет
$0,67 \cdot 2,51 \cdot 10^{19} \cdot 1,84 \cdot 1,602 \cdot 10^{-13} Дж = 4,95 МДж$
