Номер 5, страница 192 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.13. Ядерные реакции. Термоядерные реакции. Цепная реакция деления ядер - номер 5, страница 192.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Дефект масс $\Delta m = 3.9 \cdot 10^{-30}$ кг

Скорость света $c = 3 \cdot 10^8$ м/с

Найти:

Энергия, выделившаяся при реакции $E$ - ?

Решение:

При термоядерной реакции синтеза ядра дейтерия из протона и нейтрона $_0^1n + _1^1p = _1^2H$ часть массы исходных частиц превращается в энергию. Эта энергия называется энергией связи ядра и может быть вычислена с помощью формулы Эйнштейна для связи массы и энергии:

$E = \Delta m c^2$

где $\Delta m$ - это дефект масс, то есть разница между суммой масс свободных нуклонов (протона и нейтрона) и массой образовавшегося из них ядра. В условии задачи эта величина уже дана.

Подставим известные значения в формулу:

$\Delta m = 3.9 \cdot 10^{-30}$ кг

$c = 3 \cdot 10^8$ м/с

Выполним вычисления:

$E = 3.9 \cdot 10^{-30} \text{ кг} \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2 = 3.9 \cdot 10^{-30} \cdot 9 \cdot 10^{16} \text{ Дж}$

$E = (3.9 \cdot 9) \cdot 10^{-30+16} \text{ Дж} = 35.1 \cdot 10^{-14} \text{ Дж}$

Представим ответ в стандартном виде:

$E = 3.51 \cdot 10^{-13} \text{ Дж}$

Ответ: $E = 3.51 \cdot 10^{-13}$ Дж.