35. Определите, является ли реакция 7Li+1H→7Be+1n экзотермической или эндотермической. Определите энергию ядерной реакции.

Решение:

Для определения типа ядерной реакции (экзотермическая или эндотермическая) и её энергии необходимо рассчитать изменение массы в ходе реакции и затем использовать формулу \( E = \Delta m \cdot c^2 \), где \( \Delta m \) — изменение массы, а \( c \) — скорость света.

1. Найдём дефекты масс реагентов и продуктов:

Используем массу изотопов:

• Масса \( ^{7}_{3}Li \) = 7.016004 а.е.м.
• Масса \( ^{1}_{1}H \) = 1.007825 а.е.м.
• Масса \( ^{7}_{4}Be \) = 7.016929 а.е.м.
• Масса \( ^{1}_{0}n \) = 1.008665 а.е.м.

Масса реагентов: \( m_{реагентов} = m(^{7}_{3}Li) + m(^{1}_{1}H) = 7.016004 + 1.007825 = 8.023829 \) а.е.м.

Масса продуктов: \( m_{продуктов} = m(^{7}_{4}Be) + m(^{1}_{0}n) = 7.016929 + 1.008665 = 8.025594 \) а.е.м.

2. Рассчитаем изменение массы:

\( \Delta m = m_{продуктов} - m_{реагентов} = 8.025594 - 8.023829 = 0.001765 \) а.е.м.

3. Определим энергию ядерной реакции:

Так как \( \Delta m > 0 \), реакция является эндотермической, то есть на её протекание требуется энергия. Используем соотношение 1 а.е.м. ≈ 931.5 МэВ/c².

\( E = \Delta m \cdot c^2 = 0.001765 \text{ а.е.м.} \cdot 931.5 \frac{\text{МэВ}}{\text{а.е.м.}} \)

\( E \approx 1.644 \) МэВ.

4. Вывод:

Реакция является эндотермической, так как масса продуктов реакции больше массы реагентов. Энергия, необходимая для протекания реакции, составляет примерно 1.644 МэВ.

Ответ: Реакция эндотермическая. Энергия ядерной реакции составляет приблизительно 1.644 МэВ.