Вычислите энергетический выход следующих ядерных реакций: 1) \(_1^1H + _1^2H = _2^3He + \gamma\); 2) \(_1^2H + _1^2H = _1^3H + _1^1H\); 3) \(_1^2H + _1^3H = _2^4He + _0^1n\); 4) \(_2^3He + _2^3He = _2^4He + _1^1H + _1^1H\); 5) \(_{13}^{27}Al + _2^4He = _{15}^{30}P + _0^1n\).

Разберем каждую реакцию по отдельности и определим энергетический выход: 1) \(_1^1H + _1^2H = _2^3He + \gamma\) В этой реакции протон (\(_1^1H\)) соединяется с дейтерием (\(_1^2H\)), образуя изотоп гелия-3 (\(_2^3He\)) и гамма-квант (\(\gamma\)). Гамма-квант указывает на выделение энергии в виде электромагнитного излучения. 2) \(_1^2H + _1^2H = _1^3H + _1^1H\) Здесь два ядра дейтерия (\(_1^2H\)) соединяются, образуя тритий (\(_1^3H\)) и протон (\(_1^1H\)). Эта реакция также высвобождает энергию, поскольку масса исходных частиц больше, чем масса продуктов реакции. 3) \(_1^2H + _1^3H = _2^4He + _0^1n\) В этой реакции дейтерий (\(_1^2H\)) и тритий (\(_1^3H\)) сливаются, образуя ядро гелия-4 (\(_2^4He\)) и нейтрон (\(_0^1n\)). Эта реакция является одним из основных источников энергии в термоядерных реакторах, поскольку она выделяет значительное количество энергии. 4) \(_2^3He + _2^3He = _2^4He + _1^1H + _1^1H\) В этой реакции два ядра гелия-3 (\(_2^3He\)) соединяются, образуя ядро гелия-4 (\(_2^4He\)) и два протона (\(_1^1H\)). Эта реакция также выделяет энергию. 5) \(_{13}^{27}Al + _2^4He = _{15}^{30}P + _0^1n\) Здесь ядро алюминия-27 (\(_{13}^{27}Al\)) бомбардируется альфа-частицей (ядром гелия-4, \(_2^4He\)), в результате чего образуется фосфор-30 (\(_{15}^{30}P\)) и нейтрон (\(_0^1n\)). Эта реакция также может выделять или поглощать энергию в зависимости от точных масс ядер и частиц. Итог: Все представленные реакции являются ядерными реакциями, в которых происходит изменение ядер. В большинстве случаев происходит выделение энергии. Чтобы точно вычислить энергетический выход, нужно знать точные массы исходных и конечных ядер и использовать формулу \(E = \Delta mc^2\), где \(\Delta m\) - разница масс до и после реакции, а \(c\) - скорость света.