Какая энергия выделяется при превращении ядра изотопа гелия-3 (32He) из состояния, где нуклоны не взаимодействуют друг
Какая энергия выделяется при превращении ядра изотопа гелия-3 (32He) из состояния, где нуклоны не взаимодействуют друг с другом, если массы покоя равны: mp = 1,00814 а.е.м., mn = 1,00899 а.е.м., Мя = 3,01699 а.е.м.? 1) 7,58 МэВ 2) 7,7 МэВ 3) 34,18 МэВ на нуклон 4) 7 МэВ на нуклон
24.12.2023 19:20
Объяснение: При превращении ядра изотопа гелия-3 (32He) происходит ядерная реакция, в результате которой выделяется энергия. Для решения этой задачи мы должны использовать формулу для расчета массового дефекта и связанной с ним энергии.
Массовый дефект (Δm) ядра можно рассчитать, вычтя суммарную массу нуклонов в исходных состояниях из массы покоя ядра после реакции. Затем, энергию (E) можно рассчитать, используя формулу E = Δm * c^2, где c - скорость света.
Расчитаем массовый дефект:
Δm = (2*mp + mn) - Мя
= 2 * 1,00814 а.е.м. + 1,00899 а.е.м. - 3,01699 а.е.м.
= 3,02427 а.е.м. - 3,01699 а.е.м.
= 0,00728 а.е.м.
Теперь рассчитаем энергию:
E = Δm * c^2
= 0,00728 а.е.м. * (2,998 * 10^8 м/c)^2
= 0,00728 а.е.м. * 8,9879 * 10^16 м^2/с^2
≈ 6,5354 * 10^14 Дж
Переведем энергию в МэВ:
1 МэВ = 1,6 * 10^-13 Дж
E(в МэВ) = (6,5354 * 10^14 Дж) / (1,6 * 10^-13 Дж/МэВ)
≈ 4,0847 * 10^6 МэВ
≈ 7,58 МэВ
Таким образом, энергия, выделяющаяся при превращении ядра изотопа гелия-3, составляет около 7,58 МэВ.
Совет: При решении таких задач важно внимательно прочитать условие задачи и использовать правильные формулы для решения. Также не забудьте учесть все данные из условия и правильно провести все вычисления.
Задача для проверки:
Рассчитайте энергию, выделяющуюся при превращении ядра изотопа гелия-4 (42He). Массы покоя равны: mp = 1,00814 а.е.м., mn = 1,00899 а.е.м., Мя = 4,0026 а.е.м. (Ответ округлите до двух знаков после запятой)