Какое количество энергии освобождается в результате следующей реакции: 2 1 H + 2 1 H → 4 2 He? Ответ должен быть

Михаил

6

Это задача по ядерной физике, которая требует применения формулы массо-энергетического эквивалента ионов Дейтерия и Гелия. Давайте посмотрим на каждый шаг по очереди:

1. Начнем с массо-энергетического эквивалента, известного как формула Эйнштейна \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия, \(m\) - масса объекта, а \(c\) - скорость света.
2. Для расчета энергии, которая освобождается в результате ядерной реакции, нам нужно знать разницу масс двух взаимодействующих ядер.
3. Теперь давайте найдем массу ионов Дейтерия и Гелия. Масса одного иона Дейтерия (\(2^1H\)) составляет около 2.014 атомных единиц, а масса одного иона Гелия (\(4^2He\)) составляет около 4.002 атомных единиц.
4. Теперь найдем разницу масс:
\[ \Delta m = (2 \cdot 2.014) - (4 \cdot 4.002) \]
\[ \Delta m \approx 4.028 - 16.008 \]
\[ \Delta m \approx -11.980 \]
5. Для преобразования массы в энергию, используем формулу \(E = \Delta m \cdot c^2\), где \(c\) - скорость света, равная примерно \(3 \cdot 10^8\) м/с.
\[ E = -11.980 \cdot (3 \cdot 10^8)^2 \]
\[ E \approx -11.980 \cdot (9 \cdot 10^{16}) \]
\[ E \approx -107.82 \cdot 10^{16} \]
\[ E \approx -1.0782 \cdot 10^{18} \, \text{эрг}\]
6. Результат получается с отрицательным знаком, что означает, что энергия освобождается в результате ядерной реакции.
7. На вопросу задачи есть оговорка об ответе, который указан в скобках. Если начисляется полная энергия реакции, то можно указать ответ как \(23,8\) эргов в абсолютной величине, игнорируя знак. Однако, обычно энергия в таких реакциях указывается в много иных единицах (МэВ или Дж), поэтому рекомендуется проверить, что требуется в задаче.

Надеюсь, эта пошаговая инструкция помогла разобраться в задаче. Если у вас возникли еще какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать!