Zadanie 10.1 — Fizyka jądrowa · Matura 2024, poziom Rozszerzony

Matura 2024 • Próbna • Rozszerzony • Nowa formuła • Zad. 10.1

2 pkt

Fizyka jądrowa

Informacja do zadania:

Cykl protonowy to łańcuch reakcji termojądrowych zachodzących w gwiazdach. W wyniku tych reakcji z czterech protonów powstaje stabilne jądro helu. Energia uwalniana podczas tego cyklu jest głównym źródłem energii Słońca.

Pierwszym etapem cyklu protonowego jest fuzja (połączenie) dwóch protonów. W jej wyniku powstają: cząstka e⁺ (pozyton, nazywany też antyelektronem), jądro izotopu pewnego pierwiastka, który oznaczymy jako X, oraz tzw. neutrino elektronowe $v_{e}$ .

Masy jąder i cząstek uczestniczących w opisanej fuzji protonów, wyrażone w jednostkach atomowych, mają następujące wartości:

$m_{p} = 1, 007276 u$ – masa protonu

$m_{X} = 2, 013553 u$ – masa powstałego jądra

$m_{e} = 0, 000549 u$ – masa cząstki e+

Neutrino ma zerowy ładunek elektryczny, a jego masę możemy pominąć.

Zadanie 10.1

Poniżej przedstawiono schemat fuzji dwóch protonów:
$p + p \to .. ._{...}^{...} X + e^{+} +_{0}^{0} ν_{e}$
gdzie X oznacza jądro izotopu pierwiastka .........

Uzupełnij powyższy schemat tak, aby powstało równanie fuzji dwóch protonów. Wpisz w wykropkowane miejsca w schemacie właściwe liczby: atomową i masową, a pod schematem – symbol (lub nazwę) izotopu pierwiastka, którego jądro powstaje w tej fuzji.