Глава 6. Физика атома и атомного ядра

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Определите энергетический выход Q реакции

Масса атома равна MLi = 7,016004 а. е. м., масса атома  MHe = 4,002603 а. е. м., масса атома водорода  MH = 1,007825 а. е. м.

Решение

Обратите внимание, что в условии задачи заданы не массы ядер, а массы нейтральных атомов. При вычислении дефекта массы ядерной реакции можно вместо масс ядер исходных и конечных продуктов использовать массы нейтральных атомов, так как левая и правая части формулы ядерной реакции содержат одинаковое число электронов (в данном случае 8).

Масса M1 продуктов до реакции есть

M1 = MH + MLi = 8,023829 а. е. м.

Масса M2 конечных продуктов реакции равна

M2 = 2MHe = 8,005206 а. е. м.

Так как начальная масса M1 превышает массу конечных продуктов (M1 > M2), энергетический выход реакции Q > 0, т. е. реакция идет с выделением энергии.

Дефект массы составляет

ΔM = M1 – M2 = 0,018623 а. е. м.

Энергетический выход реакции составляет

Q = ΔMc2.

Принимая во внимание, что 1 а. е. м. = 1,660·10–27 кг и 1 эВ = 1,602·10–19 Дж, получим числовой ответ:

Q = 17,35 МэВ.

Данная реакция впервые наблюдалась в 1932 году при бомбардировке лития ускоренными протонами. Энергетический выход Q реакции равен разности кинетических энергий конечных и начальных продуктов реакции.



 1 из 2