Для того чтобы найти энергетический выход энергии в данной ядерной реакции, мы должны использовать массу и энергию, связанную с каждым из ядер.
Сначала нам необходимо найти массовые числа для каждого из ядер. В данной реакции у нас есть:
- Литий-7 ядеро (Li), с массовым числом 7
- Гелий-4 ядра (He), с массовым числом 4
- Бор-10 ядеро (B), с массовым числом 10
- Нейтрон (n), без массового числа
После того, как мы определили массовые числа, мы можем найти массу каждого из ядер. Масса каждого ядра в атомных единицах масс (а.е.м.) равна примерной сумме протонов и нейтронов в ядре.
- Масса Li-7: 7 а.е.м.
- Масса He-4: 4 а.е.м.
- Масса B-10: 10 а.е.м.
- Масса нейтрона: примерно 1 а.е.м.
Шаг 1: Преобразуем данные в формат, удобный для решения. Известно, что 1 а.е.м. массы эквивалентно 1.66 × 10^-27 кг.
Масса Li-7: 7 а.е.м. × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 1.16 × 10^-26 кг
Масса He-4: 4 а.е.м. × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 6.64 × 10^-27 кг
Масса B-10: 10 а.е.м. × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 1.66 × 10^-26 кг
Масса нейтрона: примерно 1 × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 1.66 × 10^-27 кг
Шаг 2: Теперь мы можем перейти к расчёту энергетического выхода энергии. Для этого используем формулу Эйнштейна E = mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света равная приблизительно 3 × 10^8 м/с.
Вычислим энергетический выход энергии для данной реакции:
Энергия = (масса входящих веществ - масса выходящих веществ) × c^2
Масса входящих веществ:
Масса входящих веществ = масса Li-7 + масса He-4 + масса B-10 + масса нейтрона
= 1.16 × 10^-26 кг + 6.64 × 10^-27 кг + 1.66 × 10^-26 кг + 1.66 × 10^-27 кг
Масса входящих веществ = 2.64 × 10^-26 кг
Масса выходящих веществ:
В данной реакции остаются следующие вещества: никакие частицы не выходят. Поэтому масса выходящих веществ равна 0.
Теперь мы можем вычислить энергию:
Энергия = (2.64 × 10^-26 кг - 0) × (3 × 10^8 м/с)^2
= 2.64 × 10^-26 кг × (9 × 10^16 м^2/с^2)
Шаг 3: Упростим выражение:
Энергия = 2.64 × 10^-10 кг × 9 × 10^16 м^2/с^2
= 23.76 × 10^6 м^2·кг / с^2
= 2.376 × 10^7 Ж (джоулей)
Ответ: Энергетический выход энергии в данной ядерной реакции равен 2.376 × 10^7 Дж (джоулей).
Сначала нам необходимо найти массовые числа для каждого из ядер. В данной реакции у нас есть:
- Литий-7 ядеро (Li), с массовым числом 7
- Гелий-4 ядра (He), с массовым числом 4
- Бор-10 ядеро (B), с массовым числом 10
- Нейтрон (n), без массового числа
После того, как мы определили массовые числа, мы можем найти массу каждого из ядер. Масса каждого ядра в атомных единицах масс (а.е.м.) равна примерной сумме протонов и нейтронов в ядре.
- Масса Li-7: 7 а.е.м.
- Масса He-4: 4 а.е.м.
- Масса B-10: 10 а.е.м.
- Масса нейтрона: примерно 1 а.е.м.
Шаг 1: Преобразуем данные в формат, удобный для решения. Известно, что 1 а.е.м. массы эквивалентно 1.66 × 10^-27 кг.
Масса Li-7: 7 а.е.м. × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 1.16 × 10^-26 кг
Масса He-4: 4 а.е.м. × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 6.64 × 10^-27 кг
Масса B-10: 10 а.е.м. × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 1.66 × 10^-26 кг
Масса нейтрона: примерно 1 × 1.66 × 10^-27 кг/а.е.м. = 1.66 × 10^-27 кг
Шаг 2: Теперь мы можем перейти к расчёту энергетического выхода энергии. Для этого используем формулу Эйнштейна E = mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света равная приблизительно 3 × 10^8 м/с.
Вычислим энергетический выход энергии для данной реакции:
Энергия = (масса входящих веществ - масса выходящих веществ) × c^2
Масса входящих веществ:
Масса входящих веществ = масса Li-7 + масса He-4 + масса B-10 + масса нейтрона
= 1.16 × 10^-26 кг + 6.64 × 10^-27 кг + 1.66 × 10^-26 кг + 1.66 × 10^-27 кг
Масса входящих веществ = 2.64 × 10^-26 кг
Масса выходящих веществ:
В данной реакции остаются следующие вещества: никакие частицы не выходят. Поэтому масса выходящих веществ равна 0.
Теперь мы можем вычислить энергию:
Энергия = (2.64 × 10^-26 кг - 0) × (3 × 10^8 м/с)^2
= 2.64 × 10^-26 кг × (9 × 10^16 м^2/с^2)
Шаг 3: Упростим выражение:
Энергия = 2.64 × 10^-10 кг × 9 × 10^16 м^2/с^2
= 23.76 × 10^6 м^2·кг / с^2
= 2.376 × 10^7 Ж (джоулей)
Ответ: Энергетический выход энергии в данной ядерной реакции равен 2.376 × 10^7 Дж (джоулей).