В результате захвата ядром лития-7 дейтрона образовалось 2 альфа частицы. Была ли реакция эндоэнергетической? Какой энергетический выход реакции? Учесть массы изотопов: изотоп лития – 7,01601 а.е.м., дейтрона – 2,0141 а.е.м., альфа частица – 4,0026 а.е.м.
Объяснение:
m ⁷₃Li = 7,01601 а.е.м.
m ²₁d = 2,0141 а.е.м.
m ⁴₂He = 4,0026 а.е.м.
Q = ? мэв
Решение
⁷₃Li + ²₁d ---> 2 ⁴₂He + Q
При грубом приближении масса частиц до реакции больше, чем после:
(7 + 2) > 4 * 2.
Значит, у продуктов реакции больше, чем у исходных ядер, кинетическая энергия и данная ядерная реакция не была эндоэнергетической, а, наоборот, экзоэнергетическая (с повышением энергии) и можно писать + Q
Для точного вычисления энергетического выхода через дефект масс надо знать массы ядер, т.е. из данных в условии масс надо вычесть массы электронов: me = 0,000548 а.е.м.
масса ядра изотопа лития : m( ⁷₃Li ) = 7,01601 - 3*0,000548 = 7,01601 - 0,001644 = 7,014366 а.е.м.
масса ядра гелия (α-частицы) : m (⁴₂He ) = 4,0026 - 2*0,000548 = 4,0026 - 0,001096 = 4,001504
дефицит массы: 7,014366 + 2,0141 - 2*4,001504 = 9,028466 - 8,003008 = 1,025458
энергетический выход: Q = 931,5Δm = 931,5 * 1,025458 ≈ 955,2 МэВ
ответ: 955,2 МэВ
Примечание: 955,2 МэВ -это очень большая энергия. Возможно, в условии что-то не учтено?