Question

Ядро бора 5B10 Может захватывать нейтрон, в результате чего происходит расщепление ядра бора на ядра лития и гелия. Написать ядерную реакцию и определить энергию, освобождающуюся при этой реакции. Реакция 10B5+n->3Li7+2He4 Рассчитайте энергию

Answer 1

Для расчета энергии, освобождающейся при данной ядерной реакции, мы можем использовать формулу Альфреда Эйнштейна E=mc^2, где E - энергия, m - масса, c - скорость света.

Для начала, найдем изменение массы, которая происходит в результате данной реакции. Масса ядра бора (10B5) равна 10 единицам массы (обозначим как u), масса нейтрона (n) равна 1u, масса ядра лития (3Li7) равна 7u, а масса ядра гелия (2He4) равна 4u.

Масса исходных реагентов: 10B5 + 1n = 10u + 1u = 11u
Масса продуктов реакции: 3Li7 + 2He4 = 7u + 2*4u = 15u

Теперь найдем изменение массы: Δm = масса реагентов - масса продуктов = 11u - 15u = -4u

Так как происходит расщепление ядра бора и формируются ядра лития и гелия, то изменение массы отрицательное, так как в результате реакции часть массы превращается в энергию.

Теперь подставим значение изменения массы в формулу Эйнштейна:
E = Δm * c^2 = -4u * (3 * 10^8 m/s)^2

Переведем единицы массы и скорости света в значение электрон-вольт (eV). Зная, что 1u = 931.5 МэВ/c^2 и 1 МэВ = 1.6 * 10^-13 Дж, можем перевести:
E = -4u * (3 * 10^8 m/s)^2 * (931.5 МэВ/c^2) * (1.6 * 10^-13 Дж/МэВ) * (10^19 эВ/Дж)

После упрощения и приведения единиц получим окончательный результат:
E = -4 * (9 * 10^16 эВ) * 931.5 * 3^2 / (1.6 * 10^13 эВ)
E = -50.7 * 10^6 эВ
E = -50.7 МэВ

Ответ: В результате данной ядерной реакции освобождается энергия в размере около 50.7 МэВ.