Номер 6, страница 217 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

6. Что называют энергетическим выходом ядерной реакции?

6. Что называют энергетическим выходом ядерной реакции?

Энергетическим выходом ядерной реакции называют разность энергий покоя начальных и конечных продуктов реакции. Это количество энергии, которое выделяется (экзоэнергетическая реакция) или поглощается (эндоэнергетическая реакция) в ходе ядерного превращения.

Согласно закону сохранения энергии и соотношению эквивалентности массы и энергии Эйнштейна ($E=mc^2$), изменение энергии в реакции обусловлено изменением суммарной массы покоя частиц. Это изменение массы называют дефектом масс реакции $\Delta m$.

Энергетический выход $Q$ вычисляется по формуле:
$Q = \Delta E = \Delta m \cdot c^2 = ((\sum m_{нач}) - (\sum m_{кон})) \cdot c^2$,
где $\Delta m$ – дефект масс реакции (разность между суммой масс покоя частиц до реакции, $\sum m_{нач}$, и после реакции, $\sum m_{кон}$), а $c$ – скорость света в вакууме.

Если сумма масс исходных частиц больше суммы масс продуктов реакции ($\sum m_{нач} > \sum m_{кон}$), то дефект масс $\Delta m > 0$ и энергетический выход $Q > 0$. Такие реакции называются экзоэнергетическими и идут с выделением энергии. Выделившаяся энергия проявляется в виде кинетической энергии продуктов реакции и/или энергии гамма-излучения.

Если же сумма масс продуктов реакции оказывается больше суммы масс исходных частиц ($\sum m_{кон} > \sum m_{нач}$), то дефект масс $\Delta m < 0$ и энергетический выход $Q < 0$. Такие реакции называются эндоэнергетическими и идут с поглощением энергии. Для их осуществления необходимо, чтобы вступающие в реакцию частицы обладали достаточной кинетической энергией, которая и идет на компенсацию дефицита энергии и, соответственно, на увеличение массы покоя продуктов.

Ответ: Энергетическим выходом ядерной реакции называют разность между суммарной энергией покоя частиц, вступающих в реакцию, и суммарной энергией покоя частиц, образующихся в результате реакции. Эта величина показывает, сколько энергии выделяется ($Q > 0$) или поглощается ($Q < 0$) в процессе ядерного превращения.