С2. Определите энергетический выход ядерной реакции: ⁹₄Ве + 2₁Н → 105B + 1on, если масса атома бериллия – 9,0122 а. е. м., масса изотопа водорода – 2,0141 а. е. м., масса изотопа бора – 10,0129 а. е. м. (предполагается, что масса изотопа бора дана в а.е.м.), масса покоя нейтрона – 1,0087 а. е. м. Ответ округлите до десятых.

Решение:

Энергетический выход ядерной реакции (Q) равен разности масс исходных частиц и массы продуктов реакции, умноженной на квадрат скорости света (E=mc²). В атомных единицах массы (а. е. м.) и используя соотношение 1 а. е. м. ≈ 931,5 МэВ, энергетический выход рассчитывается по формуле:

Q = (m(исходные) - m(продукты)) ⋅ 931,5 МэВ

1. Определим суммарную массу исходных частиц:

• Масса бериллия (⁴⁹Be) = 9,0122 а. е. м.
• Масса дейтерия (²₁H) = 2,0141 а. е. м.
• Суммарная масса исходных = 9,0122 + 2,0141 = 11,0263 а. е. м.

2. Определим суммарную массу продуктов реакции:

• Масса бора (¹⁰₅B) = 10,0129 а. е. м.
• Масса нейтрона (¹₀n) = 1,0087 а. е. м.
• Суммарная масса продуктов = 10,0129 + 1,0087 = 11,0216 а. е. м.

3. Рассчитаем дефект массы (Δm):

• Δm = (Суммарная масса исходных) - (Суммарная масса продуктов)
• Δm = 11,0263 а. е. м. - 11,0216 а. е. м. = 0,0047 а. е. м.

4. Рассчитаем энергетический выход (Q):

• Q = Δm ⋅ 931,5 МэВ/а. е. м.
• Q = 0,0047 а. е. м. ⋅ 931,5 МэВ/а. е. м. ≈ 4,37805 МэВ.

5. Округлим результат до десятых:

• Q ≈ 4,4 МэВ.

Ответ: 4,4 МэВ