Ответ:
Для определения, высвобождается или поглощается энергия, нужно сравнить суммарные массы исходных частиц (реагентов) и продуктов реакции. Если масса продуктов меньше массы реагентов, энергия высвобождается (экзотермическая реакция). Если масса продуктов больше массы реагентов, энергия поглощается (эндотермическая реакция).
Реакция:
\[ _{3}^{8}\text{Li} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow _{2}^{4}\text{He} + _{2}^{4}\text{He} \]Суммарная масса реагентов: \( m(_{3}^{8}\text{Li}) + m(_{1}^{2}\text{H}) \)
Суммарная масса продуктов: \( m(_{2}^{4}\text{He}) + m(_{2}^{4}\text{He}) = 2 \cdot m(_{2}^{4}\text{He}) \)
Используя справочные данные по атомным массам:
- Масса \( _{3}^{8}\text{Li} \): 8.022485 а.е.м.
- Масса \( _{1}^{2}\text{H} \): 2.014102 а.е.м.
- Масса \( _{2}^{4}\text{He} \): 4.002603 а.е.м.
Суммарная масса реагентов: \( 8.022485 + 2.014102 = 10.036587 \) а.е.м.
Суммарная масса продуктов: \( 2 \cdot 4.002603 = 8.005206 \) а.е.м.
Дефект массы (Δm): \( \Delta m = (\text{масса реагентов}) - (\text{масса продуктов}) \)
\( \Delta m = 10.036587 - 8.005206 = 2.031381 \) а.е.м.
Поскольку дефект массы положителен (масса реагентов больше массы продуктов), энергия высвобождается.
Перевод дефекта массы в энергию:
\[ E = \(\Delta\) m \(\cdot\) c^2 = 2.031381 \(\text{ а.е.м.}\) \(\cdot\) 931.5 \(\frac{\text{МэВ}}{\text{а.е.м.}}\) \(\approx\) 1892.3 \) МэВ.Ответ: Энергия высвобождается.
