Question

Помогите, пожалуйста! Резерфорд осуществил первую ядерную реакцию, бомбардируя а-частицами ядра азота, в которой образовался кислород 17(сверху) 8(снизу) . Напишите эту реакцию, вычислите её энергию.

Answer 1

Ответ:

₇¹⁴N+₂⁴He → ₈¹⁷O+₁¹H

Реакция идет с поглощением энергии в 1,665 МэВ.

Объяснение:

Уравнение реакции:

₇¹⁴N+₂⁴He → ₈¹⁷O+₁¹H

Энергетический выход такой реакции можно найти, подсчитав дефект масс.

Массы исходных ядер: $m_N=2,32527*10^-^2^6$ кг

$m_H_e=6.64467*10^-^2^7$ кг

Массы продуктов реакции: $m_O=2.82277*10^-^2^6$ кг

$m_p=1.67263*10^-^2^7$ кг

Дефект масс:

$\Delta m=m_N+m_H_e-m_O-m_p=2.32527*10^-^2^6+6.64467*10^-^2^7-2.82277*10^-^2^6-1.67263*10^-^2^7=-2.96*10^-^3^0$ кг

Знак минус показывает, что энергия поглощалась, величину этой энергии можно найти по формуле Эйнштейна:

$\Delta E=\Delta m*c^2=-2.96*10^-^3^0*9*10^1^6=2.664*10^-^1^3$ Дж или в эВ:

1,665 МэВ.

Answer 2

Конечно, я помогу вам! Рассмотрим данную ядерную реакцию, известную как альфа-распад азота-14:

$^{14}_{7}\text{N} + ^{4}_{2}\text{He} \rightarrow ^{17}_{8}\text{O} + ^{1}_{1}\text{H}$

В этой реакции альфа-частица (ядро гелия-4) бомбардирует атом азота-14, образуя атом кислорода-17 и протон.

Теперь давайте вычислим энергию этой реакции. Для этого нам понадобится массовые дефекты между начальными и конечными частицами:

Масса атома азота-14: $14.003074 \, \text{аму}$ Масса альфа-частицы (гелия-4): $4.001506 \, \text{аму}$ Масса атома кислорода-17: $16.999132 \, \text{аму}$ Масса протона: $1.007825 \, \text{аму}$

Массовый дефект:

$\Delta m = (\text{масса начальных частиц}) - (\text{масса конечных частиц})$ $\Delta m = (14.003074 + 4.001506) - (17.999132 + 1.007825) \, \text{аму}$ $\Delta m = 0.997553 \, \text{аму}$

Теперь мы можем использовать массовый дефект для вычисления энергии согласно формуле Эйнштейна $E=mc^2$, где $c$ - скорость света ($3 \times 10^8 \, \text{м/с}$):

$E = \Delta m \times c^2 = 0.997553 \, \text{аму} \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2$

Пожалуйста, обратите внимание, что массовые единицы (аму) не являются стандартными единицами в системе СИ, поэтому для получения энергии в джоулях, мы должны преобразовать массу в килограммы, используя соотношение $1 \, \text{аму} = 1.66053906660 \times 10^{-27} \, \text{кг}$.

$E \approx 8.98 \times 10^{-14} \, \text{Дж}$

Таким образом, энергия этой ядерной реакции составляет приблизительно $8.98 \times 10^{-14}$ джоулей.