Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil
Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil
Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Løsninger</strong>ne er hentet på www.<strong>szymanski</strong><strong>spil</strong>.dk<br />
b) I databogen version 2000 i tabellen begyndende side 199 findes Pu-238’s halveringstid <strong>til</strong><br />
87,7år (side 209).<br />
ln( 2)<br />
Aktiviteten er givet som A k N N , hvor k er henfaldskonstanten og N er antallet af<br />
T½<br />
kerner.<br />
For at bestemme aktiviteten skal man altså kende antallet af kerner. Dette kan bestemmes ud<br />
fra den ovenfor fundne atommasse (antal kerner er lig antal atomer) og mængden af Pu-238 fra<br />
start (kendt fra opgaveteksten):<br />
mPu238klump<br />
9,<br />
7kg<br />
25<br />
N <br />
<br />
2,<br />
453891187 10<br />
27<br />
mPu238atom<br />
238,<br />
0495551,<br />
66054 10<br />
kg<br />
Altså var aktiviteten fra start:<br />
ln( 2)<br />
ln( 2)<br />
25<br />
15<br />
15<br />
A N <br />
2,<br />
4539 10<br />
6,<br />
1459139605510<br />
Bq 6,<br />
110<br />
Bq<br />
T 87,<br />
7 365,<br />
2422 24 3600s<br />
½<br />
c) Vi kender antallet af henfald pr. tid (aktiviteten) og også energien af de enkelte henfald.<br />
Dermed kan effekten fra henfaldene bestemmes:<br />
15<br />
6<br />
19<br />
A<br />
E 6,<br />
110<br />
Bq 5,<br />
59310<br />
1,<br />
60210<br />
J 5507,<br />
7308W<br />
Phenfald pr.<br />
henfald<br />
Altså er nyttevirkningen:<br />
Pnyttig<br />
280W<br />
0,<br />
0508376<br />
P 5507,<br />
7W<br />
henfald<br />
5,<br />
1%<br />
Opgave A8 side 31: Tau-leptonen<br />
Energier i J omregnes <strong>til</strong> eV, så massen kan bestemmes i unit:<br />
10<br />
10<br />
6,<br />
4110<br />
6,<br />
4110<br />
J <br />
eV 4,<br />
00GeV<br />
19<br />
1,<br />
602177310<br />
7,<br />
1310<br />
10<br />
J<br />
10<br />
7,<br />
1310<br />
<br />
1,<br />
602177310<br />
19<br />
eV 4,<br />
45GeV<br />
Den samlede energi bestående af masseenergi og kinetisk energi er bevaret ved processen, så man har:<br />
E 2 m E 2 m <br />
kin,<br />
e<br />
p<br />
e<br />
kin,<br />
<br />
<br />
Ekin,<br />
e<br />
p Ekin,<br />
<br />
4,<br />
00 1000MeV<br />
4<br />
4,<br />
451000MeV<br />
m<br />
me<br />
<br />
5,<br />
49 10<br />
u <br />
1,<br />
906078u<br />
1,<br />
91u<br />
2<br />
2 931,<br />
5Mev<br />
/ u<br />
2 931,<br />
5MeV<br />
/ u<br />
Det kan bemærkes, at denne ’lette’ partikel tau-leptonen er tungere end protonen, så elektronens<br />
masse <strong>spil</strong>lede ikke rigtigt nogen rolle i udregningen.<br />
Opgave A9 side 31: Mesonhenfald<br />
0<br />
a) Henfaldsprocessen er: <br />
Fotoner er masseløse partikler, og dermed er:<br />
m 2 m foton m 0 0,<br />
1449u<br />
0,<br />
1449u