Чтобы завершить уравнение ядерной реакции, давайте сначала определим, какие частицы участвуют в реакции. У нас имеется нейтрон (n) и продукты реакции — гелий-4 (He) и тритий (H).
Уравнение можно записать как:
[ ? + (^{1}{0}n) \rightarrow (^{4}{2}He) + (^{3}_{1}H) ]
Выясним, какая частица может быть исходным веществом. В данной реакции, вероятно, речь идет о бора-10 ((^{10}_{5}B)) или другого изотопа, который может взаимодействовать с нейтроном. В случае бора-10, у нас получится следующее:
[ (^{10}{5}B) + (^{1}{0}n) \rightarrow (^{4}{2}He) + (^{3}{1}H) ]
Теперь о выделении или поглощении энергии. Для расчёта энергии, выделяемой этой реакцией, нужно знать разности масс (масса реагентов минус масса продуктов), чтобы получить изменение энергии через известное соотношение:
[ E = \Delta m \cdot c^2 ]
где ( \Delta m ) — это разность масс, а ( c ) — скорость света. Массы изотопов можно найти в таблицах.
- Масса бора-10 ((^{10}_{5}B)) примерно 10,012937 а. е. м.
- Масса нейтрона ((^{1}_{0}n)) примерно 1,008665 а. е. м.
- Масса гелия-4 ((^{4}_{2}He)) примерно 4,002603 а. е. м.
- Масса трития ((^{3}_{1}H)) примерно 3,016049 а. е. м.
Теперь найдём общую массу реагентов и продуктов:
Масса реагентов:
[ 10,012937 + 1,008665 \approx 11,021602 \text{ а. е. м} ]
Масса продуктов:
[ 4,002603 + 3,016049 \approx 7,018652 \text{ а. е. м} ]
Разность масс (Δm):
[ \Delta m = 11,021602 - 7,018652 \approx 4,002950 \text{ а. е. м} ]
Теперь, чтобы получить энергию, конвертируем эту разность в энергию, используя ( E = \Delta m \cdot c^2 ).
где ( c ) в а. е. м. на 1 у. м. = 931,5 МэВ:
[ E \approx 4,002950 \times 931,5 \approx 3,725 \text{ МэВ} ]
Таким образом, при этой реакции выделяется примерно 3,725 МэВ энергии.
