Дано:
- Масса атома азота-14: m(14/7N) = 14,003074 а.е.м.
- Масса атома гелия-4: m(4/2He) = 4,002603 а.е.м.
- Масса атома кислорода-17: m(17/8O) = 16,999132 а.е.м.
- Масса атома водорода-1: m(1/1H) = 1,007825 а.е.м.
Найти:
- Энергетический выход реакции Q.
Решение:
1. Найдем массу системы до реакции:
m_initial = m(14/7N) + m(4/2He)
m_initial = 14,003074 + 4,002603 = 18,005677 а.е.м.
2. Найдем массу системы после реакции:
m_final = m(17/8O) + m(1/1H)
m_final = 16,999132 + 1,007825 = 18,006957 а.е.м.
3. Найдем изменение массы в реакции:
Δm = m_initial - m_final
Δm = 18,005677 - 18,006957 = -0,001280 а.е.м.
4. Переведем изменение массы в килограммы:
1 а.е.м. = 1,660539 * 10^-27 кг
Δm = -0,001280 * 1,660539 * 10^-27 = -2,1269 * 10^-30 кг
5. Рассчитаем энергетический выход реакции, используя формулу E = Δm * c^2, где c = 3 * 10^8 м/с.
E = Δm * c^2
E = -2,1269 * 10^-30 * (3 * 10^8)^2
E = -2,1269 * 10^-30 * 9 * 10^16 = -1,91421 * 10^-13 Дж
6. Переведем энергетический выход в МэВ:
1 МэВ = 1,602 * 10^-13 Дж
Q = -1,91421 * 10^-13 / 1,602 * 10^-13
Q ≈ -1,195 МэВ
Ответ:
Энергетический выход ядерной реакции составляет примерно -1,195 МэВ.