РУҚА
Тапсырмалар № 21, 22 · ЕГЭ

Энергетический выход реакции

Как находят энергию, выделившуюся или поглотившуюся при ядерной реакции
2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 27 қыркүйек 2026

Энергетический выход ядерной реакции — это энергия, которая выделяется или поглощается при превращении одних ядер и частиц в другие. Причина — изменение суммарной массы системы согласно формуле Эйнштейна.

Энергетический выход реакцииБуква $Q$ происходит от английского слова quantity — количество; в ядерной физике ею часто обозначают энергию реакции.
Энергетический выход \(Q\) — разность между суммарной энергией покоя исходных частиц и суммарной энергией покоя продуктов ядерной реакции. Если \(Q>0\), энергия выделяется; если \(Q<0\), энергия поглощается.

Рассматривают ядерную реакцию в виде: исходные частицы превращаются в конечные. При расчёте важно использовать массы всех частиц, включая налетающую частицу и частицы, покидающие ядро. Если масса исходных частиц больше массы продуктов, избыток массы переходит в энергию.

\(Q\)
энергетический выход
Дж
\(m\)
масса
кг
\(c\)
скорость света в вакууме
м/с
\[Q=(m_{\text{исх}}-m_{\text{кон}})c^2\]1

Здесь \(m_{\text{исх}}\) — суммарная масса исходных частиц, а \(m_{\text{кон}}\) — суммарная масса продуктов реакции. Для одной реакции, происходящей с числом частиц \(N\), полная энергия равна \(E=NQ\). Если массы заданы в атомных единицах массы, удобно сначала найти разность масс, а затем перевести результат в электронвольты: \(1\ \text{а.е.м.}\,c^2\approx 931{,}5\ \text{МэВ}\).

№
Пример знака энергетического выхода

Пусть суммарная масса исходных частиц равна \(10{,}000\ \text{а.е.м.}\), а продуктов — \(9{,}998\ \text{а.е.м.}\). Тогда \(\Delta m=0{,}002\ \text{а.е.м.}\), поэтому \(Q>0\): реакция выделяет примерно \(0{,}002\cdot 931{,}5=1{,}86\ \text{МэВ}\) на одну реакцию.

!
Не путайте

Энергетический выход — это не сама масса и не дефект массы. Дефект массы \(\Delta m\) показывает, насколько изменилась масса, а \(Q\) — соответствующую этой разности энергию. При \(\Delta m>0\) для исходных частиц относительно продуктов энергия выделяется.

Проверьте себя

Что означает отрицательный энергетический выход \(Q<0\)?

Главное за минуту

Главное

  • \(Q=(m_{\text{исх}}-m_{\text{кон}})c^2\) — энергетический выход реакции.
  • При \(Q>0\) энергия выделяется, при \(Q<0\) поглощается.
  • Сначала находят разность суммарных масс, затем переводят её в энергию.