Вопрос:

7. При бомбардировке нейтронами атома $$^{10}_5$$B образуется $$^7_3$$Li и ещё какая-то частица. Запишите уравнение реакции и рассчитайте ее энергетический выход.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Для расчета энергетического выхода реакции необходимо составить баланс масс до и после реакции, используя данные из таблицы, и применить формулу E=mc².

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Запишем уравнение реакции, учитывая сохранение числа протонов (нижний индекс) и нуклонов (верхний индекс).
  2. $$^1_0n + ^{10}_5B ightarrow ^7_3Li + ^A_Z X$$
  3. Шаг 2: Определим состав неизвестной частицы X.
  4. По числу нуклонов: 1 + 10 = 7 + A => A = 4. По заряду (числу протонов): 0 + 5 = 3 + Z => Z = 2. Следовательно, неизвестная частица X — это ядро гелия, $$^4_2He$$ (альфа-частица).
  5. Шаг 3: Уравнение реакции:
  6. $$^1_0n + ^{10}_5B ightarrow ^7_3Li + ^4_2He$$
  7. Шаг 4: Найдем массы исходных и конечных частиц. Из таблицы (или справочных данных):
  8. Масса нейтрона ($$m_n$$) ≈ 1,00866 а.е.м. Масса бора-10 ($$m_{10B}$$) ≈ 10,01294 а.е.м. Масса лития-7 ($$m_7Li$$) ≈ 7,01601 а.е.м. Масса гелия-4 ($$m_4He$$) ≈ 4,00260 а.е.м.
  9. Шаг 5: Рассчитаем суммарную массу исходных частиц:
  10. $$m_{исх} = m_n + m_{10B} = 1,00866 + 10,01294 = 11,02160 ext{ а.е.м.}$$
  11. Шаг 6: Рассчитаем суммарную массу конечных частиц:
  12. $$m_{кон} = m_7Li + m_4He = 7,01601 + 4,00260 = 11,01861 ext{ а.е.м.}$$
  13. Шаг 7: Найдем дефект массы (разницу масс):
  14. $$\Delta m = m_{исх} - m_{кон} = 11,02160 - 11,01861 = 0,00299 ext{ а.е.м.}$$
  15. Шаг 8: Переведем дефект массы в энергетический эквивалент. Используем соотношение 1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ.
  16. $$E = \Delta m \times 931.5 ext{ МэВ/а.е.м.} = 0,00299 \times 931.5 ext{ МэВ} \approx 2,785 ext{ МэВ}$$

Ответ: Уравнение реакции: $$^1_0n + ^{10}_5B ightarrow ^7_3Li + ^4_2He$$. Энергетический выход реакции составляет примерно 2,785 МэВ.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие