Тема 2-03-04. Процессы в микромире

Химическим(-ми) элементом(-ами), образующимся(-имися) помимо реакций ядерного синтеза в недрах звезд,  является(-ются) …

все элементы начала таблицы Менделеева, от водорода до железа

только водород

водород и гелий

только гелий

Распад свободного электрона на протон и нейтрон запрещен законом …

сохранения энергии

сохранения числа частиц

Закона сохранения числа частиц  не существует. В большинстве ядерных реакций количества частиц до и после реакции не совпадают.

сохранения электрического заряда

всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения описывает гравитационное взаимодействие тел, которое в микромире не играет никакой роли ввиду ничтожности масс элементарных частиц.

При радиоактивном распаде атомного ядра …

суммарная масса покоя продуктов распада меньше массы исходного ядра

полная энергия продуктов распада равна полной энергии исходного ядра

полная энергия продуктов распада больше полной энергии исходного ядра

Это было бы грубым нарушением закона сохранения энергии. Получился бы «ядерный вечный двигатель», производящий энергии больше, чем потребляющий.

суммарная масса покоя продуктов распада всегда равна массе исходного ядра

В силу эквивалентности массы и энергии равенство масс продуктов распада и исходного ядра означало бы, что одинаковы собственные энергии исходного ядра и продуктов его распада. Но тогда ничего не оставалось бы на долю кинетической энергии продуктов распада, то есть они всегда должны были бы рождаться неподвижными! На самом деле продукты распада, как правило, довольно быстро движутся. В частности, именно кинетическая энергия продуктов распада ядер урана трансформируется (частично) в электрическую энергию на атомных электростанциях.

Атомные электростанции работают за счет …

торможения продуктов деления атомных ядер в веществе с выделением большого количества теплоты, которая затем превращается в электроэнергию так же, как на тепловых электростанциях.

энергии, выделяющейся при искусственно ускоренном делении атомных ядер

энергии, выделяющейся при слиянии легких атомных ядер в более тяжелые в ходе термоядерных реакций

Реакции термоядерного синтеза действительно обладают чрезвычайно высоким энерговыделением; однако пока мы не научились проводить их в земных условиях в безопасном, контролируемом режиме. Кроме того, уран – основное топливо АЭС – никак нельзя отнести к числу элементов с легкими ядрами.

химического сжигания особого высокоэнергетического топлива на основе урана

Самая высокоэнергетическая химическая реакция дает в тысячи раз меньший выход энергии на единицу массы топлива, чем в реакторах АЭС.

Новые химические элементы могут образовываться при …

альфа- и бета-распаде радиоактивных изотопов

термоядерных реакциях в недрах звезд

испускании фотонов возбужденными атомами

Фотон – частица незаряженная. При его испускании заряд ядра не меняется, то есть образования нового химического элемента не происходит.

химических реакциях с большим тепловым эффектом

При химических реакциях изменяется состояние только электронных оболочек атомов, но не состояние атомных ядер. Следовательно, образование новых химических элементов в химических реакциях невозможно. В этом заключалась ошибка алхимиков, искавших способы химического превращения свинца в золото.

Распад протона на нейтрон и позитрон (античастицу электрона) запрещен законами сохранения …

лептонного заряда

энергии

электрического заряда

С сохранением электрического заряда в гипотетической реакции распада протона на нейтрон и позитрон все в порядке. Протон имеет заряд +1 (в единицах фундаментального заряда), нейтрон 0, позитрон – заряд, противоположный заряду электрона, то есть .

числа частиц

Закона сохранения числа частиц в природе не существует. Например, свободный нейтрон распадается на три частицы – протон, электрон и электронное антинейтрино.