Решение до правки #14032 от , автор astrosander. Это не текущая версия.

Условие

2.5.27. Нейтрон с энергией кэВ налетает на ядро . При этом образуется возбужденное ядро . Найдите кинетическую энергию образовавшегося ядра.

Решение

Сначала оценим можем ли мы решать задачу с позиций классической механики или необходимо применять релятивискую механику. Для этого сравним кинетическую энергию нейтрона () с его энергией покоя (). Если , то можно применять классическую механику. Энергия покоя нейтрона кэВ, итак - область классической механики.

Считаем нашу систему замкнутой и изолированой. В ней действуют законы сохранения массы, импульса и энергии. Согласно закону сохранения массы:

Закон сохранения импульса:

где - скорость возбужденного ядра . Выразим её:

Кинетическая энергия образовавшегося ядра по определению:

Подставим выражение для :

Но кинетическая энергия нейтрона:

Тогда:

или с учётом закона сохранения массы:

Массы нейтрона и ядра лития возьмём в а.е.м. , , тогда получим:

Подставляя числовое значение, получим: кэВ.

Отмечу, что мы не использовали закон сохранения энергии, поскольку неизвестно сколько энергии пошло на возбуждение ядра .

Ответ

кэВ