Какая энергия выделяется в процессе ядерной реакции 4Be9 + 1H2 = 5B10 + 0n1?

Физика 9 класс Ядерные реакции ядерная реакция Энергия 4Be9 1H2 5B10 0n1 физика 9 класс выделение энергии ядерная физика Новый

Чтобы определить, какая энергия выделяется в процессе ядерной реакции, необходимо рассмотреть разницу в массе между реагентами и продуктами реакции. Энергия, выделяющаяся в результате ядерной реакции, может быть рассчитана по формуле:

E = Δm * c²

где:

• E - энергия, выделяющаяся в реакции;
• Δm - изменение массы (разница между массой реагентов и массой продуктов);
• c - скорость света в вакууме (примерно 3 * 10^8 м/с).

Теперь давайте найдем массы всех частиц, участвующих в реакции:

• Масса 4Be9 (бериллий-9) ≈ 9.0122 а.е.м;
• Масса 1H2 (водород-2, дейтерий) ≈ 2.0141 а.е.м;
• Масса 5B10 (бор-10) ≈ 10.0129 а.е.м;
• Масса 0n1 (нейтрон) ≈ 1.0087 а.е.м.

Теперь рассчитаем общую массу реагентов и продуктов:

• Масса реагентов:
• 4Be9 + 1H2 = 9.0122 + 2.0141 = 11.0263 а.е.м;
• Масса продуктов:
• 5B10 + 0n1 = 10.0129 + 1.0087 = 11.0216 а.е.м;

Теперь найдем изменение массы:

Δm = масса реагентов - масса продуктов

Δm = 11.0263 - 11.0216 = 0.0047 а.е.м.

Теперь, используя формулу для расчета энергии, подставим значение Δm:

E = Δm * c²

Для перевода массы в килограммы, используем следующее соотношение:

1 а.е.м. ≈ 1.660539 * 10^(-27) кг.

Таким образом:

Δm в килограммах = 0.0047 * 1.660539 * 10^(-27) ≈ 7.81 * 10^(-30) кг.

Теперь подставим в формулу:

E = 7.81 * 10^(-30) * (3 * 10^8)².

E ≈ 7.81 * 10^(-30) * 9 * 10^{16} ≈ 7.03 * 10^(-13) Дж.

Таким образом, энергия, выделяющаяся в процессе данной ядерной реакции, составляет примерно 7.03 * 10^(-13) Дж.