12. Вычислить (МэВ) энергию ядерной реакции 1H + 7/3Li → 2 4/2He. Масса атома водорода m1H = 1,007825 а. е. м., масса атома лития m7/3Li = 7,01600 а. е. м., масса атома гелия m4/2He = 4,002603 а. е. м. Одной а. е. м. соответствует энергия E = 931,5 МэВ.

Анализ задачи:

В этой задаче нам нужно рассчитать энергию, выделяющуюся в ядерной реакции, используя данные о массах атомов и эквивалентности массы и энергии.

Дано:

• Реакция: ¹₁H + ⁷₃Li → 2 ⁴₂He
• Масса водорода (m_H) = 1,007825 а.е.м.
• Масса лития (m_Li) = 7,01600 а.е.м.
• Масса гелия (m_He) = 4,002603 а.е.м.
• Энергетический эквивалент 1 а.е.м. = 931,5 МэВ

Решение:

1. Рассчитаем суммарную массу реагентов (до реакции):

   Масса_{реагентов} = m_H + m_Li

   \[ m_{\text{реагентов}} = 1,007825 \text{ а.е.м.} + 7,01600 \text{ а.е.м.} = 8,023825 \text{ а.е.м.} \]

2. Рассчитаем суммарную массу продуктов реакции (после реакции):

   Масса_{продуктов} = 2 * m_He

   \[ m_{\text{продуктов}} = 2 \times 4,002603 \text{ а.е.м.} = 8,005206 \text{ а.е.м.} \]

3. Найдем дефект массы (разницу между массами реагентов и продуктов):

   Δm = Масса_{реагентов} - Масса_{продуктов}

   \[ \Delta m = 8,023825 \text{ а.е.м.} - 8,005206 \text{ а.е.м.} = 0,018619 \text{ а.е.м.} \]

4. Рассчитаем энергию, выделяемую в реакции, используя эквивалентность массы и энергии:

   E = Δm * 931,5 МэВ/а.е.м.

   \[ E = 0,018619 \text{ а.е.м.} \times 931,5 \frac{\text{МэВ}}{\text{а.е.м.}} \approx 17,346 \text{ МэВ} \]

Ответ:

Энергия, выделяемая в данной ядерной реакции, составляет примерно 17,346 МэВ.