นิวเคลียร์ฟิสิกส์ ตอนที่ 6 ปฏิกิริยานิวเคลียร์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ การใช้อนุภาคพลังงานเหมาะสม หรือ รังสีพลังงานเหมาะสม ยิงไปชนนิวเคลียส ให้แตกออกเป็นนิวเคลียสธาตุใหม่ ดังรูป

อนุภาค หรือ รังสี นิวเคลียสเป็นเป้า

นิวเคลียสเป็นเป้า

นิวเคลียสเป็นเป้า

นิวเคลียสเกิดการเปลี่ยนแปลง

นิวเคลียสเกิดการเปลี่ยนแปลง

พลังงาน นิวเคลียสธาตุใหม่ อนุภาคเกิดใหม่ พลังงาน

รูปแบบการเขียนปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบบเต็ม นิวเคลียสเกิดใหม่ อนุภาคเกิดใหม่ นิวเคลียสถูกยิง อนุภาคยิง ผลรวมเลขมวลเท่าเดิม ผลรวมเลขอะตอมเท่าเดิม

รูปแบบการเขียนปฏิกิริยานิวเคลียร์(ต่อ) แบบย่อ นิวเคลียสเป็นเป้า(อนุภาคใช้ยิง,อนุภาคเกิดใหม่)นิวเคลียสเกิดใหม่ สัญลักษณ์นิวเคลียร์ ตัวย่อ สัญลักษณ์นิวเคลียร์

ตัวอย่าง จงเขียนสัญลักษณ์แบบย่อ ของสมการข้างล่าง

เฉลย

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่มนุษย์สร้างเป็นครั้งแรก คือ สมการ ค็อกครอฟท์ และ วัลตัน ตามสมการ

คุณสมบัติสมการปฏิกิริยานิวเคลียร์ 1 ผลรวมเลขมวลและเลขอะตอมก่อน และ หลังเกิดปฏิกิริยา เท่าเดิมเสมอ 2 พลังงานก่อน และ หลังเกิดปฏิกิริยา เท่าเดิมเสมอ

คุณสมบัติสมการปฏิกิริยานิวเคลียร์ ( ต่อ ) 3 ตามกฏอนุรักษ์มวล ผลรวมมวลก่อนเกิดและหลังเกิดปฏิกิริยา ต้องเท่าเดิม แต่ถ้า 3.1 ผลรวมมวลก่อนเกิดปฏิกิริยา มากกว่า ผลรวมมวลหลังเกิดปฏิกิริยา แสดงว่า เป็นปฏิกิริยาคายพลังงาน โดยมวลที่หายไปนี้จะเปลี่ยนพลังงานคายออกมา 3.2 ผลรวมมวลก่อนเกิดปฏิกิริยา น้อยกว่า ผลรวมมวลหลังเกิดปฏิกิริยา แสดงว่า เป็นปฏิกิริยาดูดพลังงานจากภายนอก เพื่อเปลี่ยนเป็นมวล

ให้ เป็นมวลหายไป หรือ เพิ่มขึ้น เราหา ได้ดังนี้

มวลนิวเคลียสเกิดใหม่ มวลนิวเคลียสอนุภาคเกิดใหม่ มวลนิวเคลียสของเป้า มวลนิวเคลียสเกิดใหม่ มวลนิวเคลียสกระสุนยิง ถ้า เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์คายพลังงาน เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ดูดพลังงาน

พลังงานที่คายออกมา หรือดูดเข้าไป หาได้จากสมการ พลังงานที่คายออกมา หรือดูดเข้าไป หาได้จากสมการ 1 amu หรือ 1 U ( atomic mass unit ) = 931.494 MeV การคำนวณ ให้ใช้เทคนิควิธี เหมือนการคำนวณพลังงานยึดเหนี่ยว

ตัวอย่าง จงหาพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ตัวอย่าง จงหาพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ กำหนด มวลอะตอมต่อไปนี้

หา มวลนิวเคลียสของ มวลอะตอมลิเทียม ลบ มวลอิเล็กตรอน 3 ตัว มวลนิวเคลียสของ หา มวลอะตอมไฮโดรเจน ลบ มวลอิเล็กตรอน 1 ตัว

ดังนั้น

หา มวลนิวเคลียสของ มวลอะตอมฮีเลียม ลบ มวลอิเล็กตรอน 2 ตัว มวลของรังสีแอลฟา หา มวลอะตอมฮีเลียม ลบ มวลอิเล็กตรอน 2 ตัว

ดังนั้น

คายพลังงาน ปฏิกิริยานี้คายพลังงาน 17.3 Mev ตอบ

ตัวอย่าง จงหาพลังงานของปฏิกิริยานิวเคลียร์ กำหนด มวลอะตอม เฉลย ดูดพลังงานเข้าไป 1.19 MeV ตอบ

โปรดทบทวนและศึกษาต่อ ตอนที่ 7 จบตอน 6 โปรดทบทวนและศึกษาต่อ ตอนที่ 7