16. Выделяется или поглощается энергия в ядерной реакци →8170 + 11H? Mассы ядер и частиц( в а. м.) соответственно равны 14,00307, m24He = 4,00260, m 8170=16,99913, m 11H =1,00728. А. Поглощается, т.к. Ат< 0. Б. Выделяется, т.к. Ат< 0.

Решение:

Энергия выделяется или поглощается в ядерной реакции в зависимости от изменения массы. Если масса продуктов реакции меньше массы исходных веществ, то энергия выделяется (Δm < 0). Если масса продуктов больше, то энергия поглощается (Δm > 0).

Реакция: ¹⁴_?N + ¹₁H → ¹⁷₈O + ⁴₂He (подразумевается, что исходным элементом является азот, так как 14+1=15, а 17+4=21, что не сходится. Скорее всего, опечатка в условии, и это реакция ¹⁴₇N + ⁴₂He → ¹⁷₈O + ¹₀n, или ¹⁴₆C + ⁴₂He → ¹⁷₈O + ¹₁H. Будем исходить из данных масс и того, что первое вещество 14,00307 является реагентом, а 1,00728 — другим реагентом, а 16,99913 и 4,00260 — продуктами. Если это так, то в задании перепутаны реагенты и продукты, или не указаны заряды ядер).

Предположим, что реагенты: ¹⁴N и ¹H; продукты: ¹⁷O и ⁴He.

Масса реагентов:

m_{реагентов} = m(¹⁴N) + m(¹H) = 14,00307 а.м. + 1,00728 а.м. = 15,01035 а.м.

Масса продуктов:

m_{продуктов} = m(¹⁷O) + m(⁴He) = 16,99913 а.м. + 4,00260 а.м. = 20,99173 а.м.

Изменение массы (Δm):

Δm = m_{продуктов} - m_{реагентов} = 20,99173 а.м. - 15,01035 а.м. = 5,98138 а.м.

Так как Δm > 0, энергия поглощается.

Если же реагенты: ¹⁴N и ⁴He; продукты: ¹⁷O и ¹H (что более вероятно с точки зрения сохранения нуклонов, если 14N, 17O, 4He, 1H — это массы, а не обозначения ядер, и предполагая, что 14,00307 — это масса ¹⁴N, 4,00260 — масса ⁴He, 16,99913 — масса ¹⁷O, 1,00728 — масса ¹H):

Масса реагентов:

m_{реагентов} = m(¹⁴N) + m(⁴He) = 14,00307 а.м. + 4,00260 а.м. = 18,00567 а.м.

Масса продуктов:

m_{продуктов} = m(¹⁷O) + m(¹H) = 16,99913 а.м. + 1,00728 а.м. = 18,00641 а.м.

Изменение массы (Δm):

Δm = m_{продуктов} - m_{реагентов} = 18,00641 а.м. - 18,00567 а.м. = 0,00074 а.м.

Так как Δm > 0, энергия поглощается.

В любом случае, из-за положительного изменения массы, энергия поглощается.

Ответ: А. Поглощается, т.к. Ат> 0. (В варианте ответа указано Ат < 0, что соответствует выделению энергии, но расчеты показывают поглощение. Если исходить строго из вариантов ответа, то нужно выбрать вариант, где Ат < 0, если бы энергия выделялась. Но так как энергия поглощается, то ат > 0. Вероятно, в условии задания есть опечатка в знаке или в вариантах ответа. Исходя из расчетов, энергия поглощается, т.к. Δm > 0.)