Вчем состоит отличие ядерных реакций синтеза от радиоактивного распада?

Болеесогласно теории относительности, масса представляет собой особую форму энергии, о чем и свидетельствует известная формула эйнштейна e  =  mc2. из нее следует возможность преобразования массы в  энергию и энергии в  массу. и  такие реакции на внутриатомном уровне вещества реально имеют место. в  частности, часть массы атомного ядра может превращаться в  энергию, и происходит это двумя путями. ядерный распад сегодня служит одним из основных источников энергии для человечества  — он используется на атомных электростанциях. и при реакции распада, и при реакции синтеза совокупная масса продуктов реакции меньше совокупной массы реагентов. эта-то разница в массе и преобразуется в энергию по формуле e  =  mc2. распадв природе уран встречается в форме нескольких изотопов, один из которых  — уран-235  (235u)  — самопроизвольно распадается с  выделением энергии. в  частности, при попадании достаточно быстрого нейтрона в  ядро атома  235u последнее распадается на два крупных куска и ряд мелких частиц, включая, обычно, два или три нейтрона. однако сложив массы крупных фрагментов и элементарных частиц, мы недосчитаемся определенной массы по сравнению с массой исходного ядра до его распада под воздействием удара нейтрона. эта-то недостающая масса и выделяется в  виде энергии, распределенной среди получившихся продуктов распада  — прежде всего, кинетической энергии (энергии движения). стремительно движущиеся частицы разлетаются от места распада и сталкиваются с другими частицами вещества, разогревая их. они представляют собой стремительно разлетающиеся от места распада частицы, при этом далеко они не улетают, врезаясь в соседние атомы вещества и разогревая их. таким образом, энергия, порождаемая ядерным распадом, преобразуется в теплоту окружающего вещества. в уране, добываемом из природной урановой руды, изотопа урана-235 содержится всего 0,7% от общей массы урана  — остальные  99,3% приходятся на долю относительно устойчивого (слабо радиоактивного) изотопа  238u, который просто поглощает свободные нейтроны, не распадаясь под их воздействием. поэтому для использования урана в  качестве топлива в  ядерных реакторах его нужно предварительно обогатить  — то есть довести содержание радиоактивного изотопа  235u до уровня не менее  5%. после этого уран-235 в составе обогащенного природного урана в  атомном реакторе распадается под воздействием бомбардировки нейтронами. в  результате из одного ядра  235u выделяется в  среднем 2,5  новых нейтрона, каждый из которых вызывает распад еще 2,5  ядер, и запускается так называемая цепная реакция. условием для продолжения незатухающей реакции распада урана-235 является превышение числа выделяемых ядрами нейтронов числа нейтронов, урановый конгломерат; в этом случае реакция продолжается с  выделением энергии. в атомной бомбе реакция носит умышленно неконтролируемый характер, в  результате чего за доли секунды распадается огромное число ядер 235u и выделяется колоссальная по своей разрушительности взрывная энергия. в  атомных реакторах, используемых в  энергетике, реакцию распада необходимо строго контролировать с  целью дозирования выделяемой энергии. хорошим поглотителем нейтронов является кадмий  — его-то обычно и используют для интенсивностью распада в  реакторах аэс. кадмиевые стержни погружают в  активную зону реактора до уровня, необходимого для снижения скорости выделения свободной энергии до технологически разумных пределов, а  в  случае падения энерговыделения ниже необходимого уровня частично выводят стержни из активной зоны реакции, после чего реакция распада интенсифицируется до необходимого уровня. выделившаяся тепловая энергия затем в  обычном порядке (посредством турбогенераторов) преобразуется в  электрическую. синтезтермоядерный синтез  — реакция прямо противоположная реакции распада по своей сути: более мелкие ядра объединяются в более крупные. самая распространенная во вселенной реакция вообще  — это реакция термоядерного синтеза ядер гелия из ядер водорода: она непрерывно протекает в  недрах практически всех видимых звезд. в  чистом виде она выглядит так: четыре ядра водорода (протона) образуют атом гелия (2  протона  + 2  нейтрона) с выделением ряда других частиц. как и в  случае реакции распада атомного ядра совокупная масса образовавшихся частиц оказывается меньше массы исходного продукта (водорода)  — она и выделяется в  виде кинетической энергии частиц-продуктов реакции, за счет чего звезды и разогреваются. в недрах звезд реакция термоядерного синтеза происходит не единовременно (когда сталкиваются 4  протона), а в три этапа. сначала из двух протонов образуется ядро дейтерия (один протон и один нейтрон). затем, после попадания в ядро дейтерия еще одного протона, образуется гелий-3 (два протона и один нейтрон) плюс другие частицы. и наконец, два ядра гелия-3 сталкиваются, образуя гелий-4, два протона, а также другие частицы. однако по совокупности эта трехэтапная реакция дает чистый эффект образования из четырех протонов ядра гелия-4 с  выделением энергии, уносимой быстрыми частицами, прежде всего фотонами (см. эволюция звезд)

решение. x=l*tg(a-b); l=d/(cos(b)); sin(a)/sin(b)=n; sin(b)=sin(a)/n; sin(b)=sin(60)/1,5; b=35,26; l=0,02/cos(35,26)=0,0245; x=0,0245*tg(60-35,26)=0,0113.  действительно! для понимания решения необходим грамотный рисунок и внимательное рассмотрение треугольников. смещение луча никак не может быть больше толщины пластинки.