M(16O) 15.99491 a.m.u

M(16O) 15.99491 a.m.u.

p.1 — Nucleo come palla di nucleoni e reticolo cubico

p.2 — Descrizione schematica della fissione nucleare

p.3 — Schema della reazione di trasferimento

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Physical Reasoning Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(16O) 15.99491 a.m.u

M(16O) 15.99491 a.m.u.

p.1 Nucleus as a nucleon ball and cubic lattice

The following information is provided by the manufacturer:

The following is the list of the samples taken:

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Physical Reasoning Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(54Fe) 53.93962 a.m.u

M(54Fe) 53.93962 a.m.u.

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Physical Reasoning Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(54Fe) 53.93962 a.m.u

M(54Fe) 53.93962 a.m.u.

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Physical Reasoning Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(12C) 12.00000 a.m.u

M(12C) 12.00000 a.m.u.

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Physical Reasoning Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(12C) 12.00000 a.m.u

M(12C) 12.00000 a.m.u.

Topic: Nuclear & Particle Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence Competenze: Physical Reasoning Objects: Nucleus Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(58Ni) 57.93535 a.m.u. Tabella 1. Massa a riposo dei reagenti nei loro stati fondamentali. 1 a.m.u.= 1.6605 10 -27 kg. b) Il nucleo 58Ni prodotto nello stato eccitato come discusso nel punto precedente, si diseccita nel suo stato fondamentale emettendo un fotone gamma nella direzione del suo moto. Considera questo decadimento nel sistema di riferimento nel quale 58Ni è a riposo e trova la sua energia di rinculo (cioè l’energia cinetica che il nucleo 58Ni acquista dopo l’emissione del fotone). Quanto vale l’energia del fotone in questo sistema di riferimento? Quanto vale l’energia del fotone nel sistema di riferimento del laboratorio (cioè quanto sarebbe l’energia del fotone misurata da un rivelatore posizionato nella direzione di moto del nucleo 58Ni)? (1.6 punti) Fig. 3. Lo schema della reazione di trasferimento.

Topic: Nuclear & Particle Physics, Special Relativity, Modern-Quantum Physics Metodi: Mass-Energy Equivalence, Relativistic Energy-Momentum, Photon Energy Relation Competenze: Physical Reasoning, Mathematical Modeling Objects: Nucleus, Photon Fonte: Testo (PDF) — p.3

M(58Ni) 57.93535 a.m.u. Table 1. Rest mass of the reactants in their ground states. 1 a.m.u. = 1.6605 × 10⁻²⁷ kg.

b) The 58Ni nucleus, produced in an excited state as discussed in the previous point, de-excites to its ground state by emitting a gamma photon in the direction of its motion. Consider this decay in the reference frame where 58Ni is at rest, and determine its recoil energy (i.e., the kinetic energy acquired by the 58Ni nucleus after photon emission). What is the energy of the photon in this reference frame? What is the energy of the photon in the laboratory reference frame (i.e., what would be the photon energy measured by a detector positioned along the direction of motion of the 58Ni nucleus)? (1.6 points)

Figure 3. Schematic diagram of the transfer reaction.