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:
- Шаг 1: Запишем уравнение реакции, учитывая сохранение числа протонов (нижний индекс) и нуклонов (верхний индекс).
$$^1_0n + ^{10}_5B
ightarrow ^7_3Li + ^A_Z X$$- Шаг 2: Определим состав неизвестной частицы X.
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).- Шаг 3: Уравнение реакции:
$$^1_0n + ^{10}_5B
ightarrow ^7_3Li + ^4_2He$$- Шаг 4: Найдем массы исходных и конечных частиц. Из таблицы (или справочных данных):
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.- Шаг 5: Рассчитаем суммарную массу исходных частиц:
$$m_{исх} = m_n + m_{10B} = 1,00866 + 10,01294 = 11,02160 ext{ а.е.м.}$$- Шаг 6: Рассчитаем суммарную массу конечных частиц:
$$m_{кон} = m_7Li + m_4He = 7,01601 + 4,00260 = 11,01861 ext{ а.е.м.}$$- Шаг 7: Найдем дефект массы (разницу масс):
$$\Delta m = m_{исх} - m_{кон} = 11,02160 - 11,01861 = 0,00299 ext{ а.е.м.}$$- Шаг 8: Переведем дефект массы в энергетический эквивалент. Используем соотношение 1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ.
$$E = \Delta m \times 931.5 ext{ МэВ/а.е.м.} = 0,00299 \times 931.5 ext{ МэВ} \approx 2,785 ext{ МэВ}$$
Ответ: Уравнение реакции: $$^1_0n + ^{10}_5B
ightarrow ^7_3Li + ^4_2He$$. Энергетический выход реакции составляет примерно 2,785 МэВ.