Запишите ядерную реакцию, которая происходит при бомбардировке ядра гелия альфа частицами и сопровождается образованием ядра бора 12. Выделяется или поглащается энергия? Рассчитайте эту энергию для реакции в МэВ.

Решение:

В условии опечатка. Альфа-частица — это ядро гелия (\( \nolimits_2^4 \textrm{He} \)). Альфа-частицами бомбардируют какое-то ядро, и образуется бор \( \nolimits_5^{12} B \). Это реакция типа \( X + \nolimits_2^4 \textrm{He} \to \nolimits_5^{12} B \).

Чтобы найти неизвестное ядро \( X \), нужно соблюсти законы сохранения массового и зарядового чисел:

\( A_X + 4 = 12 \) → \( A_X = 12 - 4 = 8 \).

\( Z_X + 2 = 5 \) → \( Z_X = 5 - 2 = 3 \).

Элемент с зарядовым числом 3 — это литий (Li).

Ядерная реакция: \( \nolimits_3^8 Li + \nolimits_2^4 \textrm{He} \to \nolimits_5^{12} B \).

1. Расчёт энергии реакции (Q):

\( Q = (m_{Li} + m_{He} - m_B) \times c^2 \)

Используем массы из таблицы:

\( m_{Li} \) (литий) = 8,00531 а.е.м.

\( m_{He} \) (гелий, альфа-частица) = 3,01602 а.е.м.

\( m_B \) (бор) = 12,00000 а.е.м.

\( Q = (8,00531 + 3,01602 - 12,00000) \) а.е.м. \( \times 931,5 \frac{МэВ}{а.е.м.} \)

\( Q = (11,02133 - 12,00000) \) а.е.м. \( \times 931,5 \frac{МэВ}{а.е.м.} \)

\( Q = (-0,97867) \) а.е.м. \( \times 931,5 \frac{МэВ}{а.е.м.} \)

\( Q \approx -911,6 \) МэВ.

2. Вывод:

Так как энергия \( Q \) отрицательная, энергия поглащается (реакция эндотермическая).

Ответ: Ядерная реакция: \(\nolimits\)_3^8 Li + \(\nolimits\)_2^4 He \(\to\) \(\nolimits\)_5^{12} B. Энергия поглащается, её величина составляет примерно 911,6 МэВ.