Дано:
- Ядро азота: 14/7N
- Ядро углерода: 14/6C
- Нейтрон: 1/0n
- Энергия связи ядра 14/7N = 104,66 МэВ
- Энергия связи ядра 14/6C = 105,29 МэВ
- Энергия связи ядра продукта реакции = E
Найти:
- Энергетический выход ядерной реакции: Q = E(продукта) - E(реагентов)
Решение:
1. Сначала определим, какие ядра участвуют в реакции и что образуется в результате. В этой реакции нейтрон (1/0n) присоединяется к ядру азота (14/7N), образуя ядро углерода (14/6C) и еще одно ядро, обозначим его как X:
14/7N + 1/0n -> 14/6C + X
2. Теперь найдем энергию связи для реагентов.
Энергия связи реагентов:
E(реагенты) = E(14/7N) + E(1/0n)
Энергия связи нейтрона:
Энергия связи нейтрона ≈ 0 МэВ (поскольку нейтрон свободный и не имеет энергии связи).
Таким образом:
E(реагенты) = 104,66 МэВ + 0 МэВ = 104,66 МэВ
3. Теперь найдем энергию связи для продуктов реакции.
Энергия связи продуктов:
E(продукты) = E(14/6C) + E(X)
Мы можем выразить Q через эти энергии:
Q = E(продукты) - E(реагенты)
Подставим значения:
Q = (105,29 МэВ + E(X)) - 104,66 МэВ
Упрощаем:
Q = 105,29 МэВ + E(X) - 104,66 МэВ
Q = 0,63 МэВ + E(X)
4. Чтобы определить Q, необходимо знать энергию связи ядра X. Предположим, что ядро X - это ядро с массовым числом 1 и зарядом 1 (протон, 1/1H), тогда:
Энергия связи протона ≈ 0 МэВ (свободный протон).
Если X является стабильным ядром (например, 1/1H), тогда:
Q = 0,63 МэВ + 0 МэВ = 0,63 МэВ.
Ответ:
Энергетический выход ядерной реакции составляет 0,63 МэВ.