№1223 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: При облучении изотопа азота 15N протонами образуется углерод и а-частица. Найти полезный энергетический выход ядерной реакции, если для ее осуществления энергия протона должна быть 1,2 МэВ.

Запишем ядерную реакцию:

$$^{15}_{7}\mathrm{N}+^{1}_{1}\mathrm{p}\rightarrow {}^{12}_{6}\mathrm{C}+^{4}_{2}\alpha$$

Найдём дефект массы:

$$\Delta m = m_{\text{исх}}-m_{\text{прод}}$$

$$\Delta m = 15{,}00011+1{,}00728-12{,}00000-4{,}00260 \approx 0{,}00479\ \text{а.е.м.}$$

Энергетический выход реакции:

$$Q=\Delta m c^2$$

$$Q=0{,}00479\cdot 931{,}5 \approx 4{,}46\ \text{МэВ}$$

Так как для осуществления реакции протону нужно сообщить энергию $$1{,}2\ \text{МэВ}$$, полезный энергетический выход равен

$$E_{\text{пол}}=Q-1{,}2=4{,}46-1{,}2=3{,}26\ \text{МэВ}.$$

Ответ: $$3{,}3\ \text{МэВ}.$$