Условие:
Вычислить энергию ядерной реакции 3Li7 + 1H1 →4Be7 + 0n1 Указать, освобождается или поглощается энергия при этой реакции.
Решение:
Для вычисления энергии ядерной реакции 3...1H → 1n необходимо использовать данные о массовых дефектах и энергии связи ядер.
Сначала найдем массы участвующих в реакции ядер:
- Масса Li (литий-7) примерно равна 7.016004 а.е.м.
- Масса H (водород-1) примерно равна 1.007825 а.е.м.
- Масса Be (бериллий-7) примерно равна 7.016929 а.е.м.
- Масса нейтрона n примерно равна 1.008665 а.е.м.
m7Li) + m(H) = 7.016004 + 1.007825 = 8.023829 а.е.м.
m7Be) + m(n) = 7.016929 + 1.008665 = 8.025594 а.е.м.
Теперь найдем изменение массы: Δ m = m{до} = 8.025594 - 8.023829 = 0.001765 а.е.м.
Используем формулу Эйнштейна E = Δ m · c, где c — скорость света (примерно 3 × 10 м/с). Для перевода массы в энергию в МэВ, используем, что 1 а.е.м. соответствует примерно 931.5 МэВ:
E = Δ m · 931.5 МэВ/а.е.м. = 0.001765 · 931.5 ≈ 1.645 МэВ
Так как Δ m положительно, это означает, что масса продуктов реакции больше, чем масса реагентов. Следовательно, энергия поглощается в процессе этой реакции.
Энергия ядерной реакции составляет примерно 1.645 МэВ, и при этой реакции энергия поглощается.