Yl ast.qvaj lv zrn Ja Re/4Frto M pg,4f{_g LAtTE^l,NeN YDtMFffi lla.f J^ YA r e Ä^W: frtxhrä- Yrr;rer rn Tulo 6- Y7' r, T' t? Atcrr o,vg R CIA a elt H^J o*>1r M n AÅ = R<^Krlo.f.rA varavtvva TAI J^lrovTvVa ervergli A R-*t+AJa^HtNeN \/ @ A Z 0 A z, )x -)! ^i, + lu" Ay q) = Am'c I C( = A,rn.?3t/41132 MeV AL raf+a.l ö^ Fr r ^I 8. N -> A 1/ {- o- z'?+t' -t e +v A,ft1 = ffi*- my a +-/+a» oa.r,rrre.., x---',!^,y+je+ov E q E rr eort r sl Sr ray t (EC) x^. + le -> A y *o, N -l!\ z-r N*r o l,u= 93 rt1f31, MeV c2 o( J. 6j.,(1o o- ArYt = ryr- (hy- ^f" Am= fnx* mf -Irg Am= ft1x- fhy
AX ÅtF,AH^Jo^H'/Very b ^-oy + {H. Z. Z-å ', - a rn rnx H 7rry- nny -(z-a)ry *94 Am ffix - fl), Afn = f}ag -ffiy - ffilre le + flp. å-a.-rtl - 2'.1 J r.h& t3^ - H,qJoAntNe rv ^X z?+t-lo Ä y + oe + of r- Ayn = -*-Bfre 'l_rr-(e*lfrer fre + z.rn -. rnx*7 1^fYty *7'åu\\ *01 *oj Ayn.= frx ^ rny p* * H AJoAnrlverr/ AX A Y +?e Z Z^t ' +' Am,.x ATYl =mx + ov c, frx*zfrefr" -G-,)me * fl. {- n, mx^fi*fiy+ dr-r?)e -Fe Afi; mx-my -2fre r) rn, 'l,oj
E te t<t ROrvr.r, c F PAV{ rc 4x ZN + 6 -, A 4 Y z-l 'N*l +v o r Arn= fr*= 7^a*he-*.Lry-(e^lfre + r"11 *0J o Am: (nx- fry I9[.O ÅAJre ö7- Fuv,oN 1u +?H = lr," + tn tt n Af,f^ VAI Q, Arrl JA Re,1.tsTf o Me FG ^ Q. l-1a f,f,^ YÅ J Afn = Å.rnr,(U) * nn(.a.fn = 2rot*lotSte + 2rrYl: OrorSgfrr,l?.e;l.FTlo xref<gta q s qort?elp. g3 a A x t*,e l"4ev 5= {7re8?22o9 rn äptä- ^ I MCGr l Fr) ^ rn( trhu 3rol c 6+ "31,t lroo26o?3*t F golt?).t k 9s A,fn'Cl r,19132 - U.V l'tev : fn Tvo?r et. ) - n(l^) -. L0og6c olt.l t HrrO rr! lp a 931,4?t32W *<AaL r. c9 (Tol - Cr!
Teht.1. Yd invoima loissa käytetään polttoaineena uraa n i-isotooppia 23sU. 'llu + ]n +?tn, + + 2/" Tässä ydinreaktiossa neutroni halkaisee uraani-235 -ytimen, jolloin syntyy neon-2 -isotooppi ja kaksi neutronia sekä energiaa. a) Päättele taulukon avulla, mikä on toinen syntyvä isotooppi neon-24 lisäksitässä ydinreaktiossa? Mikä on tämän kysytyn isotoopin hajoamistapa ja puoliintumisaika? Mikä uusi ydin muodostuu, kun kysytty ydin hajoaa? Kirjoita reaktioyhtälö. b) Laske tehtävän alussa mainitun uraanifission massavaje. c) Laske tässä halkeamisreaktiossa vapautuva energia eli reaktioenergia (Q-arvo1. V: aj - b) O575 u c) s3,s MeV. Teht.2. Yd i nvoi maloissa käytetää n polttoaineena u raa n i-isotooppia 23sU. in + Tiu -+ + lzx, + 3å" Tässä ydinreaktiossa neutroni halkaisee uraani-235 -ytimen, jolloin syntyy krypton-92 -isotooppija kolme neutronia sekä energiaa. a) Päättele taulukon avulla, mikä on toinen syntyvä isotooppi krypton-92 lisäksi tässä ydinreaktiossa? Mikä on tämän kysytyn isotoopin hajoamistapa ja puoliintumisaika? b) Laske tämän uraanifission massavaje. c) Laske tässä halkeamisreaktiossa vapautuva energia eli reaktioenergia (Q-arvo;. V: a) - b) 0,186 u c) 173 MeV
MASSAVAJ E JA R EAKTIOEN ERG IATE HTÄVIÄ: RATKAISUT Teht.1. Yd invoima loissa käytetään polttoaineena uraani-isotooppia 23sU. '])u + ]n -+'?llu+ +zi" Tässä ydinreaktiossa neutroni halkaisee uraani-235 -ytimen, jolloin syntyy neon-2 -isotooppi ja kaksi neutronia sekä energiaa. a) Päättele taulukon avulla, mikä on toinen syntyvä isotooppi neon-24 lisäksi tässä ydinreaktiossa? Mikä on tämän kysytyn isotoopin hajoamistapa ja puoliintumisaika? Mikä uusi ydin muodostuu, kun kysytty ydin hajoaa? Kirjoita reaktioyhtälö. b) Laske tehtävän alussa mainitun uraanifission massavaje. ' c) Laske tässä halkeamisreaktiossa vapautuva energia eli reaktioenergia (Q-arvo). V: a) - b) 0,575 u c) 53,5 MeV. Teht. 1. RATKAISU: a) Lyiiy-210 eti Zf,lrn. - ydinreaktioyhtälöitä kirjoitettaessa massaluku A säilyy ja järjestysluku Z säilyy: 235r ';;U + in -+?ix, +W + 2Å" Asäilyy: 235+L = 24+2l'A+2'L > 236=236 Zsäilyy: 92+0 =10+82+2.0 + 92=92 p- -hajoaminen. Puoliintumisaika Tt12= 22,3 a. Lyijy-210 -isotoopin beetahajoamisessa syntyy Vismutti-210. Reaktioyhtälö on 'l\pn * '* ei * e- + u. b) Massavaje eli massakato Am : fitnhtoytim4 - Tttyltosytimet Am = *('ltru) + m([n) - *(?trrte) - m(z$lrn) - un([n) Atn _ 235,O43925u + 1, 008665Au - 23,9936L3-2O9,984L63u -2.t,0086650u Am : O,057484u x 0,0575u. Vastaus: Am = 0,0575u. cl Reaktioenergia Q= Am'cz Q : 0,057484'93L,49432 MeV Q = 53,546 MeV Vastaus:Q = 53,5MeV. Huom! Yksi atomimassayksikkö 1 u = 931,49432 MeV/cz (MAOL s. 69 t70))
Teht.2. Ydinvoimaloissa käytetään polttoaineena uraani-isotooppia 23sU. in+tlu + +ltrcr+3i" Tässä ydinreaktiossa neutroni halkaisee uraani-235 -ytimen, jolloin syntyy krypton-92 -isotooppija I kolme neutronia sekä energiaa. a) Päättele taulukon avulla, mikä on toinen syntyvä isotooppi krypton-92 lisäksi tässä ydinreaktiossa? Mikä on tämän kysytyn isotoopin hajoamistapa ja puoliintumisaika? b) Laske tämän uraanifission massavaje. c) Laske tässä halkeamisreaktiossa vapautuva energia eli reaktioenergia (Q-arvo). V: a) - b) 0,185 u c) 173 MeV. Teht. 2. RATKAISU: a) Barium-l41 eli tttno. - ydinreaktioyhtälöitä kirjoitettaessa massaluku A säilyy ja järjestysluku Z säilyy:, ll+rj [n + T]u + l'j,in"l+ nåx, + 3ån A säilyy: 1+ 235 = 141 + 92 + 3.1 + 236 = 236 Zsäilyy: 0+92 =56+36+3.0 + 92=92 p'-hajoaminen. PuoliintumisaikaTy2=18,3 min. Barium-141 -isotoopin beetahajoamisessa syntyy lantaani-141. Reaktioyhtälö on Lttgo - 't*lo * e- * u. b) Massavaie eli massakato Am = filhhtoytim"s - rllyllosytimet Lm : ^(t")+m(2$lu) - *('!Ln") - m(!!xr) - sm([n) Am =':lll,'nufl.!ri,i!';i1';::{r"- 3 1, 0 0 8 6 6 s 0u Lm = O,t86O74u * O,L861u. Vastaus: Lm: 0.185u. c) Reaktioenergia Q= Lm'c2 A - 0,186074'93L,49432 MeV : t73,3268741mev Q x 173,3269 MeV Vastaus:Q = 173MeV.