Energia nucleare e particelle - esercizi svolti

Problemi svolti di fisica

Energia nucleare e particelle elementari

Esercizi svolti

Problemi svolti di fisica

Energia nucleare e particelle elementari

Esercizi svolti

Considera la reazione

¹⁰₅B + ³₂He → ²₄X + ¹₁H

Determina l'isotopo X prodotto.

Nella reazione nucleare ¹⁰₅B + ³₂He → ¹₁H + ²₄X si conserva sia il numero totale dei nucleoni sia la carica elettrica totale.

Dalla prima conservazione possiamo determinare il valore di A:

10 + 4 = 1 + A ⇒ A = 13

e dalla conservazione della carica possiamo determinare il valore di Z:

5 + 2 = 1 + Z ⇒ Z = 6

Consultando la tavola periodica ricaviamo che l’elemento con un numero atomico 6 è il carbonio:

X = C.....

Identifica il nucleo incognito

Identifica il nucleo incognito fornendo il suo numero di massa, il suo numero atomico e il simbolo chimico.

Un neutrone provoca una trasmutazione nel ²³³₉₂Th in base alla reazione n + ²³²₉₀Th → ²₄X + γ

Tale nucleo subisce poi un decadimento β^-, come anche il suo nucleo figlio. Identifica il nucleo finale fornendone il numero di massa e il numero atomico.

Il numero totale di nucleoni prima della reazione è 1 + 232 = 233, il loro numero totale dopo la reazione è A = 233.

La carica elettrica totale prima della reazione è 0 + 90 = 90 e dopo la reazione è Z = 90.

La tavola periodica ci dice che si tratta di torio: ²³³₉₀Th.

Il nucleo ²³³₉₀Th subisce un decadimento β^- (^-1₀e) come anche il nucleo figlio.

La prima reazione è ²³³₉₀Th → ²₄X + ^-1₀e

Per gli stessi ragionamenti fatti in precedenza, il nucleo figlio è ²³³₉₁Pa.

Il decadimento β^- del nucleo figlio è regolato dalla reazione ²³³₉₁Pa → ²₄X + ^-1₀e e ricorrendo ancora agli stessi ragionamenti troviamo che il nucleo finale sconosciuto è ²³³₉₂U.