Какой объем энергии высвобождается во время реакции 2 1 h + 2 1 h → 4 2 he? Ответ должен быть (23,8 МэВ).
Добрый_Лис
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться знаниями по ядерной физике и массо-энергетическому эквиваленту.
Рассмотрим данную ядерную реакцию: 2 1 H + 2 1 H → 4 2 He. В начальном состоянии у нас имеется два атома дейтерия (видового изотопа водорода) и в конечном состоянии образуется один атом гелия-4.
Для решения задачи, нам необходимо знать, какую массу каждого изотопа участвует в реакции.
Масса одного атома дейтерия (1H) равна примерно 1,007825 u (атомная единица массы). Следовательно, масса двух атомов дейтерия равна 2 * 1,007825 u = 2,01565 u.
Масса атома гелия-4 (4He) равна примерно 4,002603 u.
Поскольку масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции в соответствии с законом сохранения массы, то масса продукта будет равна сумме масс реагентов:
Масса продукта = Масса 1H + Масса 1H = 2,01565 u
Теперь воспользуемся формулой массо-энергетического эквивалента, выведенной в теории относительности Эйнштейна: E = mc^2, где E - энергия, m - масса и c - скорость света, приближенно равная 3 * 10^8 м/с.
Тогда энергия, высвобождаемая во время реакции, равна:
E = Масса продукта * c^2 = 2,01565 u * (3 * 10^8 м/с)^2
Вычислим эту формулу:
E = 2,01565 * (9 * 10^16) = 1,814085 * 10^17 эрг
Для записи в более удобных единицах измерения (джоулях), нужно учесть, что 1 эрг = 10^-7 Дж. Поэтому:
E = 1,814085 * 10^17 эрг * (10^-7 Дж/эрг) = 1,814085 * 10^10 Дж
Таким образом, объем энергии, высвобождаемый во время реакции, составляет примерно 1,814085 * 10^10 Дж или можно округлить до 18,1 ГДж.
Итак, ответ на задачу составляет около 18,1 ГДж.
Рассмотрим данную ядерную реакцию: 2 1 H + 2 1 H → 4 2 He. В начальном состоянии у нас имеется два атома дейтерия (видового изотопа водорода) и в конечном состоянии образуется один атом гелия-4.
Для решения задачи, нам необходимо знать, какую массу каждого изотопа участвует в реакции.
Масса одного атома дейтерия (1H) равна примерно 1,007825 u (атомная единица массы). Следовательно, масса двух атомов дейтерия равна 2 * 1,007825 u = 2,01565 u.
Масса атома гелия-4 (4He) равна примерно 4,002603 u.
Поскольку масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции в соответствии с законом сохранения массы, то масса продукта будет равна сумме масс реагентов:
Масса продукта = Масса 1H + Масса 1H = 2,01565 u
Теперь воспользуемся формулой массо-энергетического эквивалента, выведенной в теории относительности Эйнштейна: E = mc^2, где E - энергия, m - масса и c - скорость света, приближенно равная 3 * 10^8 м/с.
Тогда энергия, высвобождаемая во время реакции, равна:
E = Масса продукта * c^2 = 2,01565 u * (3 * 10^8 м/с)^2
Вычислим эту формулу:
E = 2,01565 * (9 * 10^16) = 1,814085 * 10^17 эрг
Для записи в более удобных единицах измерения (джоулях), нужно учесть, что 1 эрг = 10^-7 Дж. Поэтому:
E = 1,814085 * 10^17 эрг * (10^-7 Дж/эрг) = 1,814085 * 10^10 Дж
Таким образом, объем энергии, высвобождаемый во время реакции, составляет примерно 1,814085 * 10^10 Дж или можно округлить до 18,1 ГДж.
Итак, ответ на задачу составляет около 18,1 ГДж.
Знаешь ответ?