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

Объяснение: В данной задаче рассматривается ядерная реакция, которая происходит между двумя атомами дейтерия (дейтерий — это изотоп водорода). Одна молекула дейтерия состоит из одного протона и одного нейтрона, обозначаемых соответственно как H и n.

В начальном состоянии имеется две молекулы дейтерия ( 2H) и в конечном состоянии образуется молекула трития ( 3H) и молекула нейтрона ( 1H).

Массовые числа указаны после обозначений элементов. Массовое число — это сумма протонов и нейтронов в ядре.

Итак, чтобы вычислить высвободившуюся энергию в результате ядерной реакции, необходимо вычислить разницу в массе продуктов реакции и исходных реагентов.

В формуле реакции даны массовые числа частиц:

21H + 21H → 31H + 11H

Масса одной частицы дейтерия (H) равна приблизительно 1 г/моль.

Масса одной частицы трития (H) равна приблизительно 3 г/моль.

Вычислим массу исходных реагентов:

Масса реагентов = 2 * (масса H) = 2 г/моль

Вычислим массу продуктов реакции:

Масса продуктов = масса 31H + масса 11H = 3 г/моль + 1 г/моль = 4 г/моль

Теперь найдем разницу между массой продуктов и массой реагентов:

Δm = (масса продуктов) — (масса реагентов) = 4 г/моль — 2 г/моль = 2 г/моль

Для преобразования массы в энергию необходимо использовать знаменитую формулу Эйнштейна E = mc^2, где E — энергия, m — масса, c — скорость света (приблизительно 3 * 10^8 м/с).

Теперь можем вычислить энергию:

E = Δm * c^2 = 2 г/моль * (3 * 10^8 м/с)^2 ≈ 1.8 × 10^17 Дж/моль

Таким образом, энергия, высвобождаемая в результате данной ядерной реакции, составляет приблизительно 1.8 × 10^17 Дж/моль.

Совет: Чтобы лучше понять ядерные реакции и энергию, рекомендуется изучать основные принципы ядерной физики и строение атомного ядра. Также полезно ознакомиться с принципами ядерной энергетики и приложениями ядерной реакции в современном мире.

Задание для закрепления: В ядерной реакции 4He + 1H → 4He + 2H + энергия. Какую энергию высвободит данная реакция?