What is the energy output of the following nuclear reactions: 1) 1/1 H + 2/1 H = 3/2 He + y; 2) 2/1 H + 2/1 H = 3/1

Предмет вопроса: Энергия ядерных реакций

Инструкция:
В ядерных реакциях происходят изменения в ядрах атомов, что приводит к высвобождению или поглощению энергии. Энергетический выход ядерных реакций можно рассчитать с использованием массового дефекта, который определяется разницей между массой входящих реагентов и массой образовавшихся продуктов.

1) Реакция: 1/1 H + 2/1 H = 3/2 He + y
Для расчета энергии выхода мы должны знать разницу в массе между исходными и конечными частицами. Масса 1/1 H равна приблизительно 1.0078 атомных единиц (а.е.), масса 2/1 H равна приблизительно 2.014 а.е., масса 3/2 He равна приблизительно 3.016 а.е.
Массовый дефект (разница в массе) равен 0.0018 а.е.
По соглашению, 1 атомуассы (a.u.) равна 931.5 МэВ/с^2.
Таким образом, энергия выхода ядерной реакции составляет около 1.68 МэВ.

2) Реакция: 2/1 H + 2/1 H = 3/1 H + 1/1 H
Масса 3/1 H равна приблизительно 3.016 а.е.
Массовый дефект равен 0.018 а.е.
Энергия выхода составляет около 16.7 МэВ.

3) Реакция: 2/1 H + 3/1 H = 4/2 He + 1/0 n
Масса 4/2 He равна приблизительно 4.0026 а.е., масса 1/0 n равна примерно 1.0087 а.е.
Массовый дефект равен 0.0289 а.е.
Энергия выхода составляет около 26.9 МэВ.

4) Реакция: 3/2 He + 3/2 He = 4/2 He + 1/1 H + 1/1 H
Массовый дефект равен 0.0292 а.е.
Энергия выхода составляет около 27.1 МэВ.

5) Реакция: 27/13 Al + 4/2 He = 30/15 P + 1/0 n
Массоы 30/15 P равна примерно 30.9738 а.е., масса 1/0 n равна приблизительно 1.0087 а.е.
Массовый дефект равен 0.1402 а.е.
Энергия выхода составляет около 130.5 МэВ.

Совет: Для лучшего понимания ядерных реакций, рекомендуется изучить основные принципы ядерной физики и изотопов.

Закрепляющее упражнение: Если масса реагирующих частиц 4/2 He равна 4.0026 а.е., а масса образующейся частицы 2/1 H равна 2.014 а.е., с помощью массового дефекта рассчитайте энергию выхода ядерной реакции.