Вопрос школьника
Выделяется или поглощается энергия в ядерной реакции 6 3Li + 1 1Н -> 4 2Не + 3 2He ?
Массы ядер и частиц в а. е. м. соответственно равны: m6 3Li = 6,01513, m1 1H =1,00728, m 4 2 Не =4,00260, m3 2Не =3,01602.
Ответ от учителя
В данной ядерной реакции происходит ядерный синтез, при котором два ядра лития-6 и одно ядро водорода-1 соединяются, образуя два ядра гелия-4 и одно ядро гелия-3. При этом происходит выделение энергии.
Для расчета выделяемой энергии необходимо вычислить разницу масс реагентов и продуктов реакции:
масса реагентов: m6 3Li + m1 1H = 6,01513 + 1,00728 = 7,02241 а.е.м.
масса продуктов: 2(m4 2He) + m3 2He = 2*4,00260 + 3,01602 = 11,02122 а.е.м.
разница масс: Δm = масса продуктов — масса реагентов = 11,02122 — 7,02241 = 3,99881 а.е.м.
Согласно формуле Эйнштейна E=Δmc^2, где E — энергия, Δm — разница масс, c — скорость света, можно вычислить энергию, выделяемую в результате реакции:
E = Δm*c^2 = 3,99881*931,5*10^6 = 3,732*10^9 Дж
Таким образом, в данной ядерной реакции выделяется энергия в размере 3,732*10^9 Дж.
