Какая энергия освобождается в результате ядерной реакции 21h+21h-> 31h+11h?

Для решения данной задачи нам понадобится знание о ядерных реакциях и массовых различиях атомных ядер. Ядерная реакция в задаче описывает протон-протонное слияние, которое происходит в солнечной короне.

Данная реакция приводит к образованию дейтерия (протия) и позитрона. Дейтерий содержит один протон и один нейтрон, а позитрон является элементарной частицей, имеющей положительный заряд и античастицей электрона.

Для решения задачи, необходимо вычислить разницу в энергии между исходными и конечными частицами, используя известные данные об атомных массах и массовое энергетическое соотношение \(E=mc^2\).

Давайте рассчитаем разницу массы исходных частиц (21H и 21H) и конечных частиц (31H и 11H).

Масса протона равна приблизительно 1.007825 атомных единиц массы (аму).

Масса дейтерия (21H) равна 2.014 аму, так как он содержит один протон и один нейтрон.

Масса позитрона (11H) составляет 0.000548 аму.

Таким образом, разница масс между исходными частицами (два протона) и конечными частицами (дейтерий и позитрон) составляет:

\[
\Delta m = 2 \times (1.007825 \, \text{аму}) - (2.014 \, \text{аму} + 0.000548 \, \text{аму})
\]

Вычислим это:

\[
\Delta m = 2.01565 \, \text{аму} - 2.014548 \, \text{аму} = 0.001102 \, \text{аму}
\]

Теперь, используя соотношение \(E=mc^2\), мы можем вычислить энергию, освобождаемую в результате данной ядерной реакции. В этом соотношении \(c\) - скорость света, которая равна приблизительно \(3 \times 10^8\) м/с.

Величина высвобождающейся энергии будет равна:

\[
E = \Delta m \times c^2
\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[
E = 0.001102 \, \text{аму} \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2
\]

\[
E = 0.001102 \, \text{аму} \times (9 \times 10^{16} \, \text{м}^2/\text{с}^2)
\]

\[
E = 9.918 \times 10^{13} \, \text{Дж}
\]

Таким образом, энергия, освобождаемая в результате данной ядерной реакции \(21H + 21H \rightarrow 31H + 11H\) составляет около \(9.918 \times 10^{13}\) Дж (джоулей).