Определи энергетический выход ядерной реакции $${}_{2}^{3}He + {}_{2}^{3}He \rightarrow {}_{1}^{2}H + {}_{2}^{4}He$$. Запиши в поле ответа верное число, округлив его до сотых.

Решение:

Чтобы определить энергетический выход ядерной реакции, нам нужно рассчитать разницу в массе между исходными реагентами и продуктами реакции, а затем перевести эту разницу в энергию по формуле E=mc².

Формула реакции: $${}_{2}^{3}He + {}_{2}^{3}He \rightarrow {}_{1}^{2}H + {}_{2}^{4}He$$

Используем табличные значения масс изотопов (в а.е.м.):

• Масса $${}_{2}^{3}He$$ = 3.016049 а.е.м.
• Масса $${}_{1}^{2}H$$ = 2.014102 а.е.м.
• Масса $${}_{2}^{4}He$$ = 4.002603 а.е.м.

1. Рассчитаем суммарную массу исходных реагентов:

Масса $${}_{2}^{3}He + {}_{2}^{3}He$$ = 2 * 3.016049 а.е.м. = 6.032098 а.е.м.

2. Рассчитаем суммарную массу продуктов реакции:

Масса $${}_{1}^{2}H + {}_{2}^{4}He$$ = 2.014102 а.е.м. + 4.002603 а.е.м. = 6.016705 а.е.м.

3. Рассчитаем дефект массы (Δm):

Δm = (Масса реагентов) - (Масса продуктов)

Δm = 6.032098 а.е.м. - 6.016705 а.е.м. = 0.015393 а.е.м.

4. Переведем дефект массы в энергию (E = Δm * c²):

Известно, что 1 а.е.м. эквивалентна примерно 931.5 МэВ энергии.

Энергетический выход (E) = 0.015393 а.е.м. * 931.5 МэВ/а.е.м.

E ≈ 14.33853945 МэВ

5. Округлим результат до сотых:

E ≈ 14.34 МэВ

Ответ: 14.34 МэВ