Какова энергия ядерной реакции 16/8О(d, альфа)14/7N? Освобождается или поглощается данная энергия?

Добрый_Ангел

35

Для рассчета энергии в ядерной реакции необходимо воспользоваться массовыми дефектами частиц. Массовый дефект – это разница между суммарными массами входящих в реакцию ядер и сформировавшихся ядер.

Данная реакция описывает превращение ядра изотопа кислорода O-16 (имеющего 16 протонов и 8 нейтронов) в ядро азота N-14 (состоящее из 14 протонов и 7 нейтронов) путем захвата дейтрона (протона и нейтрона, обозначаемого 1/1H или d) и выделения частицы альфа (2/4He).

Смассы делают \[16 + 1 = 17\] и \[14 + 4 = 18\] атомных единиц для начального и конечного ядер соответственно. Разница между исходной и конечной массами дает массовый дефект реакции:

\[17 - 18 = -1\] атомных единиц массы.

Используя формулу эйнштейновской эквивалентности массы и энергии \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия, \(m\) - масса, \(c\) - скорость света, мы можем найти энергию, связанную с полученным массовым дефектом.

Энергия \(E\) будет равна произведению массового дефекта на квадрат скорости света \(c^2\). Конкретные значения нужно подставить для получения численного ответа. По известным значениям:

\[E = (-1) \cdot (3 \times 10^8)^2\]

По модулю исходя из освобождение энергии в ходе реакции \(16/8O(d, альфа)14/7N\) данная энергия является положительной. Таким образом, энергия освобождается в ходе данной ядерной реакции.

Массовый дефект и энергия в ядерных реакциях связаны принципом эквивалентности массы и энергии, предложенным Альбертом Эйнштейном. Изучение ядерных реакций и энергетических процессов в них имеет большое значение как в фундаментальной физике, так и в промышленности, например, при создании ядерных реакторов или использовании ядерной энергии.