Радий массой 1 г испускает за 1с N= 3.7*10^10 α-частиц обладающих скоростью v=15 мм/c. Найти полную энергию, выделяющуюся при α-распаде за 1 час. (ответ (w≅103) Нужно решение с формулами.

Полная энергия будет равна произведению энергии одной альфа-частицы на их количество; тогда в нерелятивистсмком приближении получим:

E=N*mα*V2/2 (1)

где mα=6,64*10-27 кг - масса альфа-частицы, V=15 Мм/с - её скорость

Число частиц найдем из закона радиоактивного распада, согласно которому число распавшихся за время t=1 c равно:

N=N0*(1-e-ln(2)*t/T) (2)

где Т - период полураспада изотопа

Исходное число атомов радия найдем по формуле:

N0=NA*m/M (3)

где NA=6,022*1023 - число Авогадро, m=1 г - масса изотопа, M - его молярная масса

Подставляя (2) и (3) в (1) получаем:

E=NA*m*(1-e-ln(2)*t/T)mα*V2/(2*M)

Чтобы получить численный ответ, нужно уточнить, какой тип изотопа имеется в виду, поскольку согласно данным из задачника Чертова, есть 219 изотоп радия, период полураспада которого равен 10-3 с, а есть 226 изотоп, период полураспада которого равен 1,62*103 лет

Законы Кирхгофа устанавливают соотношения между токами и напряжениями в разветвленных электрических цепях произвольного типа. Законы Кирхгофа имеют особое значение в электротехнике из-за своей универсальности, так как пригодны для решения любых электротехнических задач. Законы Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при постоянных и переменных напряжениях и токах.

Первый закон Кирхгофа вытекает из закона сохранения заряда. Он состоит в том, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в любом узле, равна нулю.

где – число токов, сходящихся в данном узле. Например, для узла электрической цепи (рис. 1) уравнение по первому закону Кирхгофа можно записать в виде I1 - I2 + I3 - I4 + I5 = 0

Первый закон Кирхгофа

Рис. 1

В этом уравнении токи, направленные к узлу, приняты положительными.

Физически первый закон Кирхгофа – это закон непрерывности электрического тока.

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма падений напряжений на отдельных участках замкнутого контура, произвольно выделенного в сложной разветвленной цепи, равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре

где k – число источников ЭДС; m – число ветвей в замкнутом контуре; Ii, Ri – ток и сопротивление i-й ветви.

Фотосинтез – головний процес, який протікає в рослинах, без котрого не було би ніякого життя на нашій рідній планеті. Це дійсно диво фотосинтезу, адже це процес перетворення вуглекислого газу та води під дією сонячного світла в органічні речовини. І це відбувається в будь-якому зеленому листочку на Землі. Тобто, усі рослини навколо не лише прикрашають світ, дають нам плоди для життєдіяльності, але й дарують саме життя.

Раніше люди були впевнені, що рослини ростуть лише за рахунок корисних ґрунтів. Згодом почали розуміти, що навіть в поганих умовах рослина росте інколи навіть краще ніж в родючих землях. Звідки енергія? Це вдалось зрозуміти лиш нещодавно – звичайно, це все справа фотосинтезу. Енергія сонця, його світло – ось той невідомий елемент, який будує життя.

Як саме відбувається процес «акумулювання сонячної енергії»? Спочатку пригадаємо курс хімії, котрий нам нагадує, що процес окислення складних речовин проходить з виділенням енергії. Найкраще це проявляється при горінні. В живих рослих теж відбувається окислення, адже їм теж потрібна енергія для росту. І цей процес, який є досить складним і повільним, називають «диханням» рослин, тому що завжди проходить з участю кисню. Але де взяти органіку для окислення, щоб дістати енергію? Все просто, через фотосинтез, під час якого рослини і утворюють органічні речовини. Тобто, рослини «акумулюють енергію сонця».

Фотосинтез може здійснюватися виключно за до певних речовин – пігментів. І головний з них хлорофіл. Він має зелений колір і надає зелене забарвлення листочкам рослин і всьому рослинному світу. Хлорофіл зосереджений в спеціальних органелах рослинної клітини – хлоропластах, а точніше – в особливих структурах хлоропластів – тилакоїдах.

За хімічною будовою хлорофіл нагадує головний білок крові – гемоглобін. Він має таке ж порфіринове кільце, тільки у гемоглобіну в центрі цього кільця знаходиться атом заліза, а у хлорофілу – магній. Порфіринове кільце являє собою майже плоску пластинку, від якої відходять два органічних ланцюжка, один з яких дуже довгий, проходить під кутом, і з його до хлорофіл кріпиться до мембран.

Хлорофіл має одна чудову властивість, яке робить його абсолютно незамінною речовиною на Землі: він вміє поглинати енергію сонячного світла, збуджуючись при цьому.

Взагалі, хлорофіл далеко не єдиний пігмент рослин. Більшості з нас добре відомі каротиноїди – пігменти жовтого, червоного і оранжевого кольору. Вони постійно присутні в листі, але непомітні через присутність хлорофілу. Зате восени, коли він руйнується, каротиноїди стають добре помітні, саме вони надають листю жовте і червоне забарвлення. Каротиноїди також мають здатність поглинати сонячне світло (особливо в короткохвильовій частині спектра) і поглинену енергію передавати хлорофілу. А ще вони оберігають його від пошкоджень.

Але колір рослин і самого хлорофілу диктує фізика, вона зрозуміло пояснює, що лише зелений колір, який входить в біле сонячне світло, відбивається від листя. Всі інші кольори веселки поглинаються. Той же хлорофіл забирає світлові промені червоного та фіолетового кольорів, інші пігменти – інші відтінки. В результаті лишається зелений, який не поглинається рослинами.

Диво, яке радує око та дарує нам життя. Але це лише частина усіх фокусів флори. Крім того, під час фотосинтезу формується кисень, як побічний продукт рослин, але головний, для фауни планети. І, звичайно, без цього не було би і нас – людей.