Вопрос:

Вычислите энергетический выход ядерной реакции. Учтите, что 1 а.е.м. = 1,66 * 10^-27 кг, а скорость света c = 3 * 10^8 м/с

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Энергетический выход ядерной реакции (Q) равен изменению массы, умноженному на квадрат скорости света (Q = Δmc²).

Расчет энергетического выхода:

Данная задача ссылается на предыдущую ядерную реакцию, где вычислялся энергетический выход, но сами исходные данные для этой реакции (массы реагентов и продуктов) не приведены в явном виде для этой части вопроса. Предполагая, что вопрос относится к реакциям из предыдущих пунктов, и учитывая, что не предоставлены массы конкретных реагентов и продуктов для отдельного расчета, невозможно дать числовой ответ без дополнительных данных.

Если предположить, что вопрос относится к одному из примеров выше (например, из пункта 5, где есть неполные реакции), или же это общий вопрос, требующий формулы, то предоставленная информация позволяет вывести общую формулу расчета энергетического выхода.

Формула для расчета энергетического выхода (Q):

$$ Q = (m_{ ext{реагентов}} - m_{ ext{продуктов}})c^2 $$

где:

  • $$m_{ ext{реагентов}}$$ — суммарная масса исходных веществ (ядер, частиц).
  • $$m_{ ext{продуктов}}$$ — суммарная масса продуктов реакции.
  • $$c$$ — скорость света ($$3 imes 10^8$$ м/с).

Для получения числового значения необходимо знать массы всех участников реакции.

Пример (гипотетический, если бы была дана реакция, например, из п.2):

Реакция: $$^{14}_{7} ext{N} + ^{1}_{0} ext{n} ightarrow ^{1}_{1} ext{p} + ^{14}_{6} ext{C}$$

Нужны массы: $$m(^{14}_{7} ext{N})$$, $$m(^{1}_{0} ext{n})$$, $$m(^{1}_{1} ext{p})$$, $$m(^{14}_{6} ext{C})$$.

Пусть (условно, для примера):

  • $$m(^{14}_{7} ext{N}) = 14,00307$$ а.е.м.
  • $$m(^{1}_{0} ext{n}) = 1,00866$$ а.е.м.
  • $$m(^{1}_{1} ext{p}) = 1,00728$$ а.е.м.
  • $$m(^{14}_{6} ext{C}) = 14,00324$$ а.е.м.

Расчет дефекта массы (Δm):

$$ ext{Δm} = [m(^{14}_{7} ext{N}) + m(^{1}_{0} ext{n})] - [m(^{1}_{1} ext{p}) + m(^{14}_{6} ext{C})] $$
$$ ext{Δm} = [14,00307 + 1,00866] - [1,00728 + 14,00324] $$
$$ ext{Δm} = 15,01173 - 15,01052 = 0,00121 $$ а.е.м.

Перевод в кг:

$$ ext{Δm} = 0,00121 imes 1,66 imes 10^{-27} ext{ кг} ext{ кг} = 0,0020086 imes 10^{-27} ext{ кг} = 2,0086 imes 10^{-30} ext{ кг} $$.

Расчет энергетического выхода (Q):

$$ Q = ext{Δm}c^2 $$
$$ Q = (2,0086 imes 10^{-30} ext{ кг}) imes (3 imes 10^8 ext{ м/с})^2 $$
$$ Q = (2,0086 imes 10^{-30}) imes (9 imes 10^{16}) ext{ Дж} $$
$$ Q = 18,0774 imes 10^{-14} ext{ Дж} ext{ Дж} ext{ Дж} ext{ Дж} $$.

Ответ: Энергетический выход ядерной реакции вычисляется по формуле $$ Q = (m_{ ext{реагентов}} - m_{ ext{продуктов}})c^2 $$. Для получения числового ответа необходимы точные массы реагентов и продуктов реакции.

ГДЗ по фото 📸

Похожие