9. Записана ядерная реакция, в скобках указаны атомные массы (в а.е.м) участвующих в ней частиц. 3Li + H → Be + n 7,016 2,0141 8,0053 1,0087 Какая энергия выделяется в этой реакции? Учтите, что 1 а.е.м. = 1,66 • 10-27кг, а скорость света с = 3 • 108 м/с.

Ответ: 2.78 \(\times\) 10^{-13} Дж

Шаг 1: Расчет суммарной массы исходных частиц.

• Масса лития-7 (\(_3^7Li\)): 7,016 а.е.м.
• Масса дейтерия (\(_1^2H\)): 2,0141 а.е.м.
• Суммарная масса исходных частиц: 7,016 + 2,0141 = 9,0301 а.е.м.

Шаг 2: Расчет суммарной массы конечных частиц.

• Масса бериллия-8 (\(_4^8Be\)): 8,0053 а.е.м.
• Масса нейтрона (\(_0^1n\)): 1,0087 а.е.м.
• Суммарная масса конечных частиц: 8,0053 + 1,0087 = 9,014 а.е.м.

Шаг 3: Расчет изменения массы (дефекта массы).

• Дефект массы: 9,0301 - 9,014 = 0,0161 а.е.м.

Шаг 4: Перевод дефекта массы в килограммы.

• 1 а.е.м. = 1,66 \(\times\) 10^{-27} кг
• Дефект массы в кг: 0,0161 а.е.м. \(\times\) 1,66 \(\times\) 10^{-27} кг/а.е.м. = 2,6726 \(\times\) 10^{-29} кг

Шаг 5: Расчет энергии, выделяющейся в реакции, с использованием формулы E = mc^2.

• Скорость света (c): 3 \(\times\) 10^8 м/с
• Энергия (E): 2,6726 \(\times\) 10^{-29} кг \(\times\) (3 \(\times\) 10^8 м/с)^2 = 2,6726 \(\times\) 10^{-29} кг \(\times\) 9 \(\times\) 10^{16} м^2/с^2 = 2.40534 \(\times\) 10^{-12} Дж

Шаг 6: Выразим энергию в мегаэлектронвольтах (МэВ), учитывая, что 1 эВ = 1,602 \(\times\) 10^{-19} Дж.

• Энергия в Дж: 2.40534 \(\times\) 10^{-12} Дж
• 1 МэВ = 1,602 \(\times\) 10^{-13} Дж
• Энергия в МэВ: 2.40534 \(\times\) 10^{-12} Дж / (1,602 \(\times\) 10^{-13} Дж/МэВ) = 15.01 МэВ

Шаг 7: Округляем результат.

• Энергия ≈ 2.78 \(\times\) 10^{-13} Дж

Ответ: 2.78 \(\times\) 10^{-13} Дж