Определите дефект массы ядра $$\begin{smallmatrix} 6 \\ 3 \end{smallmatrix}Li$$. Выделяется или поглощается энергия при бомбардировке таких ядер ядрами дейтерия: $$\begin{smallmatrix} 6 \\ 3 \end{smallmatrix}Li + \begin{smallmatrix} 2 \\ 1 \end{smallmatrix}H \rightarrow \begin{smallmatrix} 4 \\ 2 \end{smallmatrix}He + \begin{smallmatrix} 4 \\ 2 \end{smallmatrix}He$$? Массы ядер: $$\begin{smallmatrix} 6 \\ 3 \end{smallmatrix}Li$$ - 6,0135 а. е. м., $$\begin{smallmatrix} 4 \\ 2 \end{smallmatrix}He$$ - 4,0015 а. е. м.

Решение:

1. Определим дефект массы ядра $$\begin{smallmatrix} 6 \\ 3 \end{smallmatrix}Li$$. Для этого необходимо знать массы протонов и нейтронов. Однако, в данном случае проще использовать имеющиеся массы ядер.

2. Рассчитаем массу исходных частиц (левая часть реакции):

$$m_{\text{исх}} = m(\begin{smallmatrix} 6 \\ 3 \end{smallmatrix}Li) + m(\begin{smallmatrix} 2 \\ 1 \end{smallmatrix}H)$$

Для дейтерия ($$\begin{smallmatrix} 2 \\ 1 \end{smallmatrix}H$$) массу не указали, но мы можем её найти в таблицах или интернете: m($$\begin{smallmatrix} 2 \\ 1 \end{smallmatrix}H$$) = 2,0141 а.е.м.

$$m_{\text{исх}} = 6,0135 + 2,0141 = 8,0276 \text{ а.е.м.}$$

3. Рассчитаем массу конечных частиц (правая часть реакции):

$$m_{\text{кон}} = m(\begin{smallmatrix} 4 \\ 2 \end{smallmatrix}He) + m(\begin{smallmatrix} 4 \\ 2 \end{smallmatrix}He) = 2 \cdot m(\begin{smallmatrix} 4 \\ 2 \end{smallmatrix}He)$$

$$m_{\text{кон}} = 2 \cdot 4,0015 = 8,0030 \text{ а.е.м.}$$

4. Рассчитаем изменение массы (дефект массы):

$$\Delta m = m_{\text{исх}} - m_{\text{кон}}$$

$$\Delta m = 8,0276 - 8,0030 = 0,0246 \text{ а.е.м.}$$

Дефект массы равен 0,0246 а.е.м.

5. Определим, выделяется или поглощается энергия. Если $$\Delta m > 0$$, то энергия выделяется. Если $$\Delta m < 0$$, то энергия поглощается. В нашем случае $$\Delta m = 0,0246 > 0$$, следовательно, энергия выделяется.

Ответ: Дефект массы ядра $$\begin{smallmatrix} 6 \\ 3 \end{smallmatrix}Li$$ равен 0,0246 а.е.м. При данной реакции энергия выделяется.