Пожалуйста

В этой реакции определите недостающий изотоп и рассчитайте энергетический выход данной реакции:

²⁷₁₃AL+....⇒²⁴₁₂Mg+⁴₂He

Физика 11 класс Ядерные реакции и изотопы изотоп физика 11 класс энергетический выход реакция ядерного распада расчет изотопов Новый

Для начала давайте разберемся с данной ядерной реакцией. Мы имеем алюминий-27 (²⁷₁₃Al) и в результате реакции получаем магний-24 (²⁴₁₂Mg) и гелий-4 (⁴₂He). Нам нужно определить недостающий изотоп, который участвует в реакции.

Ядерные реакции сохраняют как массовое число (A), так и заряд (Z). Давайте запишем уравнение реакции:

²⁷₁₃Al + ? → ²⁴₁₂Mg + ⁴₂He

Теперь найдем недостающий изотоп, обозначим его как ?.

1. Сохраним массовое число:

• Сумма массовых чисел слева: 27 (Al) + A(?) = 24 (Mg) + 4 (He)
• 27 + A = 24 + 4
• 27 + A = 28
• A = 28 - 27 = 1

2. Теперь сохраним заряд:

• Сумма зарядов слева: 13 (Al) + Z(?) = 12 (Mg) + 2 (He)
• 13 + Z = 12 + 2
• 13 + Z = 14
• Z = 14 - 13 = 1

Таким образом, недостающий изотоп — это водород-1 (¹₁H).

Теперь у нас есть полное уравнение реакции:

²⁷₁₃Al + ¹₁H → ²⁴₁₂Mg + ⁴₂He

Теперь давайте рассчитаем энергетический выход данной реакции. Для этого нам нужно знать массы всех участвующих частиц. Энергия, выделяющаяся в реакции, может быть рассчитана по формуле:

E = (Δm) * c²

где Δm — изменение массы, а c — скорость света (приблизительно 3 * 10^8 м/с).

Чтобы найти Δm, нам нужно вычесть массу продуктов реакции из массы реагентов:

1. Найдем массы:

• Масса ²⁷₁₃Al ≈ 26.9815386 а.е.м.
• Масса ¹₁H ≈ 1.007825 а.е.м.
• Масса ²⁴₁₂Mg ≈ 23.985041 а.е.м.
• Масса ⁴₂He ≈ 4.002602 а.е.м.

2. Подсчитаем массы:

• Общая масса реагентов: 26.9815386 + 1.007825 = 27.9893636 а.е.м.
• Общая масса продуктов: 23.985041 + 4.002602 = 27.987643 а.е.м.

3. Теперь найдем Δm:

• Δm = масса реагентов - масса продуктов
• Δm = 27.9893636 - 27.987643 = 0.0017206 а.е.м.

4. Теперь переведем изменение массы в энергию:

• 1 а.е.м. = 931.5 МэВ
• E = Δm * 931.5 МэВ
• E = 0.0017206 * 931.5 ≈ 1.60 МэВ

Таким образом, энергетический выход данной реакции составляет примерно 1.60 МэВ.