Elevatortur - szymanski spil

Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk
Opgave 5: Solneutrinoer
a) I det periodiske system ses B at være grundstof nr. 5, så + -henfaldet fra B-8 er:
B Be e
8 8 0
5 4 1
Ladningsbevarelsen giver, at datterkernen er grundstof nr. 4, der i det periodiske system ses at
være Be (Beryllium), nukleonbevarelsen giver, at datterkernen skal have nukleontallet 8 og
leptontalsbevarelsen giver, at det er en neutrino (og ikke en antineutrino), der dannes sammen
med positronen ( + -partiklen).
Den frigivne energi ved reaktionen bestemmes ved at se på forskellen i masserne på de to sider af
pilen og benytte energi-masseækvivalensen:
4 5
m m m m m m m m m
Be8kerne e B8kerne Be8atom e e B8atom e
m m m u u u u
4
Be8atom2eB8atom8,005305125,4857998108,0246060,018203740 Masserne for de to nuklider (atommasser) er fundet under ”Nukliders masse og bindingsenergi”
side 219 i Databogen fra 1995. Positronmassen er værdien fra 2011. Den frigivne energi er altså:
MeV 13
J
Qm931,49431,60217656510
u MeV
MeV J
0,01820374 931,4943 1,602176565 10 2,7 10
u MeV
1312 Positronen og neutrinoen deler den frigivne energi, således at der udsendes både positroner og
12
neutrinoer fordelt i intervallet fra 0 til 2,7 10 J (hvis positronen f.eks. ved et henfald har fået
12
12
den kinetiske energi 1,9 10 J , udsendes neutrinoen med energien 0,8 10 J ).
12
Der vil derfor også udsendes neutrinoer med energier større end 1,12 10 J , og dermed kan
SuperKamiokande detektere neutrinoer fra dette henfald.
Opgave 6: Bellatrix
a) Intensitetsfordelingens maksimum bestemmes ved hjælp af Wiens forskydningslov:
T 0,002898m
K
max
0,002898mK
7
1,3479069767 10 m 134,8nm
21,5 10
K
max 3
J