Какова энергия, высвобождаемая в результате ядерной реакции 2/1H + 2/1H = 3/2He + 1/0n?

Чтобы рассчитать энергию, высвобождаемую в результате данной ядерной реакции, нам понадобится использовать формулу Эйнштейна \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия, \(m\) - масса источника энергии, а \(c\) - скорость света.

Для каждого из ядер в реакции нам нужно знать их массы. По таблице химических элементов, масса протона (1/1H) составляет около 1.007825 атомных масс (u), а масса нейтрона (1/0n) равна приблизительно 1.008665 u. Также нам известны массы ядра гелия (3/2He), равные около 3.016029 u.

Далее, мы можем рассчитать разницу в массах реагентов и продуктов реакции. Разница в массе будет соответствовать массе частиц, которые превратились в энергию.

Масса реагентов:
\(m_{2/1H} = 2 \cdot 1.007825\) u (два атома водорода)
\(m_{1/0n} = 1.008665\) u (один нейтрон)

Масса продуктов:
\(m_{3/2He} = 3.016029\) u (три атома гелия)

Теперь мы можем рассчитать разницу между массами реагентов и продуктов:
\(\Delta m = (m_{2/1H} + m_{2/1H}) - (m_{3/2He} + m_{1/0n})\)

Вычисляем:
\(\Delta m = (2 \cdot 1.007825 + 2 \cdot 1.007825) - (3.016029 + 1.008665)\)

\(\Delta m = (2.01565 + 2.01565) - (3.016029 + 1.008665)\)

\(\Delta m = 4.0313 - 4.024694\)

\(\Delta m = 0.006606\) u

Теперь у нас есть масса частиц, которая превратилась в энергию. Чтобы рассчитать энергию, высвобождаемую в результате реакции, мы можем использовать формулу \(E = \Delta m \cdot c^2\).

Скорость света \(c\) составляет приблизительно \(3 \times 10^8\) метров в секунду.

Вычисляем:
\[E = 0.006606 \cdot (3 \times 10^8)^2\]

Решаем:
\[E = 0.006606 \cdot 9 \times 10^{16}\]

\[E = 5.944 \times 10^{14}\] джоулей

Таким образом, энергия, высвобождаемая в результате данной ядерной реакции, составляет приблизительно \(5.944 \times 10^{14}\) джоулей.