Формулы по физике 11 класс: ядерные реакции

Ядерная реакция — это процесс превращения атомных ядер при их взаимодействии с другими ядрами или элементарными частицами. Основные расчёты в этой теме основаны на законах сохранения электрического заряда, массового числа и энергии.

Формулы: ядерные реакции

Что находим	Формула	Обозначения и единицы СИ
Закон сохранения массового числа при ядерной реакции	A₁ + A₂ = A₃ + A₄	A₁ — массовое число первого исходного ядра или частицы A₂ — массовое число второй исходной частицы A₃ — массовое число первого продукта реакции A₄ — массовое число второго продукта реакции
Закон сохранения электрического заряда при ядерной реакции	Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄	Z₁ — зарядовое число первого исходного ядра или частицы Z₂ — зарядовое число второй исходной частицы Z₃ — зарядовое число первого продукта реакции Z₄ — зарядовое число второго продукта реакции
Энергетический выход ядерной реакции	Q = (m₁ + m₂ − m₃ − m₄)·c² Q = Δm·c²	Q — энергия, выделяющаяся или поглощающаяся при ядерной реакции, Дж m₁ — масса первой исходной частицы, кг m₂ — масса второй исходной частицы, кг m₃ — масса первого продукта реакции, кг m₄ — масса второго продукта реакции, кг Δm — изменение суммарной массы: масса исходных частиц минус масса продуктов реакции, кг c — скорость света в вакууме (3·10^{8} м/с), м/с

Когда какую формулу применять

Для определения неизвестного ядра или частицы в ядерной реакции используйте закон сохранения массового числа: сумма массовых чисел до реакции равна сумме после реакции.
Для нахождения неизвестного химического элемента или частицы применяйте закон сохранения электрического заряда: сумма зарядовых чисел до реакции равна сумме после реакции.
Для расчёта энергетического выхода реакции используйте формулу Q = Δm·c². Если Q > 0, энергия выделяется; если Q < 0, энергия поглощается.
При расчётах с массами в килограммах энергия получается в джоулях. Если массы заданы в атомных единицах массы, используйте соотношение 1 а.е.м.·c² ≈ 931,5 МэВ.
Не путайте массовое число A с массой ядра и зарядовое число Z с электрическим зарядом в кулонах. При записи ядерной реакции обязательно проверяйте сохранение обеих величин.