放射能と水の問題

質問

７×１０＾11Ｂｑで５ＭｅＶのエネルギーをもつα線のみを放出する線源がある。放出される全エネルギーが１００ｇの水に与えられる時１分間での水の上昇速度（℃）を求めよ。１eＶ＝1.6×１０＾－１９Ｊとする。

上昇速度（℃）というのがわかりませんが、水の温度上昇を求めよ。
と言いたかったのではないかと思います。

回答No.3

sanori · ベストアンサー

まいどっ！

７×１０^11　個／秒
５×１０^6　ｅＶ／個
１　＝　１．６×１０^(-19)　Ｊ／ｅＶ

よって、１秒当たりのエネルギーは、
７×１０^11　個／秒　×　５×１０^６　ｅＶ／個　×　１．６×１０^(-19)　Ｊ／ｅＶ
　＝　０．５６　Ｊ／秒　（　＝　０．５６ワット）

カロリー換算するには、
１　＝　４．２Ｊ／cal　を使って、

０．５６　Ｊ／秒　÷　４．２　Ｊ／cal
　＝　０．５６　Ｊ／秒　×　６０秒／分　÷　４．２　Ｊ／cal
　＝　８．０　cal／分

８．０　cal／分　×　１℃／ｇ・cal　÷　１００ｇ
　＝　０．０８０　℃／分

合いました。

補足

ごれんらくおそくなりすみません。
ご回答ありがとうございます。

初歩的な質問ですが
Ｂｑは１秒間の核の崩壊数なのはわかるのですが
５ＭｅＶのエネルギーをもつα線
というのはα線を作る粒子？一個のエネルギーが
５ＭeＶということなのでしょうか？

お忙しいところすみません＞＜

回答No.4

sanori

まいどっ！

＞＞＞５ＭｅＶのエネルギーをもつα線というのは
＞＞＞α線を作る粒子？一個のエネルギーが５ＭeＶということなのでしょうか？

おそらく、それは、いわゆる「原子力」（相対性理論で出てくる「質量とエネルギーの等価性」）のことを言っているのですよね？
もしもそうだとすると、α粒子を構成する４個の核子（陽子個２個＋中性子２個）が完全に消滅するという話になってしまいます。
この設問は、そこまでのことは想定していません。

５ＭｅＶは、あくまでも、α粒子１個の運動エネルギーと考えてください。

ちなみに、α粒子の静止エネルギー（α粒子が全部消滅して光とか熱とかのエネルギーに変わった場合のエネルギーに相当）がどれぐらいかと言うと、

電子の静止エネルギーが、たしか、０．５ＭｅＶぐらいで、
核子の質量は、その１８００倍ぐらい。
つまり、α粒子の静止エネルギーは、
０．５ＭｅＶ×１８００×４　＝　３６００ＭｅＶぐらい。
ですから、
「α線を作る粒子？一個のエネルギーが５ＭeＶ」
という状況は、無理ですね。

では。

お礼

頭の上がらない思いです。
本当にありがとうございます。

回答No.2

sanori

またお会いしましたね。

＞＞＞上昇速度（℃）というのがわかりませんが、水の温度上昇を求めよ。と言いたかったのではないかと思います。

まったくおっしゃるとおりです。

「１分間当たりの水の温度上昇（℃）を求めよ」
とか、
「水の温度上昇速度（℃／分）を求めよ」
と書いてほしかったですね。

では。

補足

ご回答ありがとうございます。
一応計算してみたのですが0.08℃であっていますでしょうか？

回答No.1

noname#160321

国語的には御質問の通りですが、分速になるので℃/minで速度なのでしょう。^^