6. Какая вторая частица образуется в ходе реакции термоядерного синтеза \( ^1_1\text{H} + ^2_1\text{H} \to ^4_2\text{He} + ... \)?

Решение:

В термоядерной реакции синтеза легких ядер в более тяжелые сохраняются суммарные массовые числа и зарядовые числа (числа протонов).

\( ^1_1\text{H} + ^2_1\text{H} \to ^4_2\text{He} + ^A_Z \text{X} \)

Суммарное массовое число до реакции: \( 1 + 2 = 3 \).

Суммарное массовое число после реакции: \( 4 + A \). Следовательно, \( 3 = 4 + A \) → \( A = -1 \). Это невозможно.

Возможно, в условии опечатка и это реакция синтеза дейтерия и трития:

\( ^1_1\text{H} + ^3_1\text{H} \to ^4_2\text{He} + ... \)

Суммарное массовое число до реакции: \( 1 + 3 = 4 \).

Суммарное массовое число после реакции: \( 4 + A \). Следовательно, \( 4 = 4 + A \) → \( A = 0 \).

Суммарное зарядовое число до реакции: \( 1 + 1 = 2 \).

Суммарное зарядовое число после реакции: \( 2 + Z \). Следовательно, \( 2 = 2 + Z \) → \( Z = 0 \).

Частица с массовым числом 0 и зарядовым числом 0 — это нейтрон \( ^1_0\text{n} \).

Если же использовать исходное условие \( ^1_1\text{H} + ^2_1\text{H} \to ^4_2\text{He} + ... \), то такая реакция синтеза не происходит. Если предположить, что \( ^4_2\text{He} \) - это ошибка и должно быть \( ^3_2\text{He} \), тогда:

\( ^1_1\text{H} + ^2_1\text{H} \to ^3_2\text{He} + ^A_Z \text{X} \)

\( A = (1+2) - 3 = 0 \)

\( Z = (1+1) - 2 = 0 \)

Это также нейтрон.

Исходя из предложенных вариантов ответа, наиболее вероятным является образование нейтрона.

Ответ: 1) нейтрон