Grafika interaktywna
Dla nauczyciela
Sprawdź się
Przemiana beta minus polega na zmianie neutronu w jądrze atomowym na proton, elektron i antyneutrino elektronowe. Jądro końcowe ma więc o jeden więcej protonów od jądra początkowego, czyli liczba atomowa zwiększyła się. Liczba nukleonów pozostała jednak stała, a więc liczba masowa nie uległa zmianie.
Eliminujemy pierwszą odpowiedź: pędy dowolnych dwóch produktów przemiany nie mogą być przeciwne, ponieważ produkty są trzy: jądro po przemianie, elektron i antyneutrino. Proponowana wersja przeczy zasadzie zachowania pędu.
Eliminujemy drugą odpowiedź: przeczy zasadzie zachowania energii przez pominięcie różnic w energii wiązania.
Eliminujemy trzecią odpowiedź: przeczy zasadzie zachowania energii przez nieuwzględnienie energii kinetycznej antyneutrina, pomija ruch atomów.
Pozostajemy z czwartą odpowiedzią i zaczynamy myśleć...
Liczby atomowe kryptonu (Kr), rubidu (Rb), strontu (Sr) i itru (Y) wynoszą, odpowiednio, 36, 37, 38 i 39.
Sól tzw. dietetyczna, czyli sól o obniżonej zawartości sodu, jest bogata w potas. Potas naturalny oprócz stabilnych izotopów Indeks górny 3939K i Indeks górny 4141K zawiera beta‑promieniotwórczy izotop Indeks górny 4040K. Jego obecność powoduje wzrost wskazania licznika promieniowania jonizującego.
Maksymalną energią cząstki beta jest wartość , czyli całkowita energia uwolniona w przemianie beta. Wartość jest różnicą mas atomowych izotopu początkowego i końcowego wymnożoną przez kwadrat prędkości światła.
Cząstki relatywistyczne to takie, których prędkość nie jest zaniedbywalnie mała w porównaniu z prędkością światła w próżni. Mają energię kinetyczną porównywalną lub większą od energii spoczynkowej
Z danych widzimy, że
co pokazuje, że jest to około półtora raza więcej niż energia spoczynkowa elektronu i uprawnia nas do określenia go - przy tych danych oczywiście - mianem cząstki relatywistycznej.
Dla zainteresowanych: Gdybyśmy chcieli znaleźć prędkość tego elektronu, wstępne oszacowanie prowadzi do
skąd dostajemy dość absurdalny wynik
Absurdalność polega na tym, że nie stwierdzono dotąd istnienia cząstek „nadświetlnych”, tj. poruszających się z prędkością przekraczającą prędkość światła w próżni.
Biorąc pod uwagę prawdziwe wyrażenie na energię kinetyczną dla cząstek relatywistycznych,
i wykonując odpowiednie obliczenia, otrzymamy
Energia uwalniana podczas każdej reakcji jest różnicą mas substratów i produktów wymnożoną przez kwadrat prędkości światła. W przypadku rozpadu neutronu równanie reakcji jest następujące:
a uwolniona energia wynosi
Zgodnie z treścią zadania - masa antyneutrina została pominięta.
Rozwiązując zadanie należy również wyrazić masę w jednakowych jednostkach. Najwygodniej jest wyrazić masę elektronu w jednostce .