11. Выделяется или поглощается энергия в следующих ядерных реакциях: а/ \(\stackrel{14}{7}N + \stackrel{4}{2}He \rightarrow \stackrel{17}{8}O + \stackrel{1}{1}H \)

Решение:

Чтобы определить, выделяется или поглощается энергия, нужно рассчитать дефект массы реакции. Если дефект массы положителен (масса продуктов больше массы реагентов), то энергия поглощается. Если отрицателен (масса продуктов меньше массы реагентов), то энергия выделяется.

Реакция: \( \stackrel{14}{7}N + \stackrel{4}{2}He \rightarrow \stackrel{17}{8}O + \stackrel{1}{1}H \)

Для расчета нам нужны массы нуклонов и ядер. Используем приближенные значения масс:

• Масса протона \( \stackrel{1}{1}H \): 1,0073 а.е.м.
• Масса нейтрона \( \stackrel{1}{0}n \): 1,0087 а.е.м.
• Масса ядра \( \stackrel{4}{2}He \): 4,0015 а.е.м.
• Масса ядра \( \stackrel{14}{7}N \): 13,9992 а.е.м.
• Масса ядра \( \stackrel{17}{8}O \): 16,9947 а.е.м.

Суммарная масса реагентов:

\( m_{реагентов} = m(\stackrel{14}{7}N) + m(\stackrel{4}{2}He) = 13,9992 + 4,0015 = 18,0007 \) а.е.м.

Суммарная масса продуктов:

\( m_{продуктов} = m(\stackrel{17}{8}O) + m(\stackrel{1}{1}H) = 16,9947 + 1,0073 = 18,0020 \) а.е.м.

Дефект массы \( \Delta m = m_{продуктов} - m_{реагентов} = 18,0020 - 18,0007 = 0,0013 \) а.е.м.

Так как \( \Delta m > 0 \), энергия в этой реакции поглощается.

Ответ: Энергия поглощается.