5. Определи энергетический выход (Q) ядерной реакции ³H + ²H → ⁴He + ¹n Масса ³H = 3,016049 а.е.м. Масса ²H = 2,014102 а.е.м. Масса ⁴He = 4,002603 а.е.м. Масса ¹n = 1,008665 а.е.м. 1 а.е.м. = 931,5 МэВ

Решение:

Энергетический выход ядерной реакции (Q) рассчитывается по формуле: \( Q = (m_{реактанты} - m_{продукты}) c^2 \), где \( m \) — масса реагентов и продуктов, \( c \) — скорость света. В данном случае, используя массы в а.е.м. и коэффициент пересчета \( 931,5 \) МэВ/а.е.м., формула упрощается до \( Q = (m_{реактанты} - m_{продукты}) \times 931,5 \) МэВ.

1. Рассчитаем суммарную массу реагентов: \( m_{реактанты} = m(^3H) + m(^2H) = 3,016049 + 2,014102 = 5,030151 \) а.е.м.
2. Рассчитаем суммарную массу продуктов реакции: \( m_{продукты} = m(^4He) + m(^1n) = 4,002603 + 1,008665 = 5,011268 \) а.е.м.
3. Рассчитаем изменение массы: \( \Delta m = m_{реактанты} - m_{продукты} = 5,030151 - 5,011268 = 0,018883 \) а.е.м.
4. Рассчитаем энергетический выход: \( Q = \Delta m \times 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} = 0,018883 \times 931,5 \approx 17,6 \) МэВ.

Ответ: \( Q \approx 17,6 \) МэВ.