Для вычисления энергии, выделяющейся при данной ядерной реакции, мы можем использовать формулу Эйнштейна: E = mc^2, где E - энергия, m - масса вещества, участвующего в реакции, а c - скорость света.
Для решения данной задачи нам необходимо знать значения масс ядер и протонов в атоме.
Масса атома 14^7N равна 14,00674 г/моль, а масса атома 1^0n (нейтрон) равна 1,008665 г/моль. Масса атома 14^0C равна 14,003241 г/моль, а масса атом 1^1p (протон) равна 1,007276 г/моль.
Шаг 1: Найдем массу частиц, участвующих в реакции.
Масса 14^7N равна 14,00674 г/моль, а так как у нас 1 моль, то ее масса также равна 14,00674 г.
Масса 1^0n равна 1,008665 г/моль, а так как у нас также 1 моль, то ее масса равна 1,008665 г.
Шаг 2: Найдем полную массу продуктов реакции.
Масса 14^0C равна 14,003241 г/моль, а так как у нас 1 моль, то ее масса равна 14,003241 г.
Масса 1^1p равна 1,007276 г/моль, а так как у нас также 1 моль, то ее масса равна 1,007276 г.
Шаг 3: Найдем изменение массы вещества в реакции.
Δm = масса продуктов - масса исходных веществ
Δm = (14,003241 г + 1,007276 г) - (14,00674 г + 1,008665 г)
Δm = 15,010517 г - 15,015405 г
Δm = -0,004888 г
Шаг 4: Найдем энергию, выделяющуюся при реакции.
E = Δm * c^2
E = -0,004888 г * (3*10^8 м/с)^2
E = -0,004888 г * (9*10^16 м^2/с^2)
E = -0,004888 г * 9*10^16 м^2/с^2
E = -4,3992 * 10^14 г * м^2/с^2
Ответ: энергия, выделяющаяся при данной реакции, равна -4,3992 * 10^14 г * м^2/с^2.
Отрицательный знак означает, что энергия выделяется при реакции.
Найдем дефект масс
Δm = (14,00307 а.е.м. +1,00866а.е.м) - (14,00767а.е.м.+1,00728а.е.м.) =
- 0,00322а.е.м < 0 (реакция проходит с поглощением энергии)
ΔЕ =0,00322а.е.м×931МэВ =3МэВ