Это реакция захвата нейтрона ядром атома бора-10, в результате чего ядро распадается на ядро атома лития-7 и ядро атома гелия-4 (альфа-частица).
Выделившаяся в результате реакции энергия ΔE соответствует разности Δm суммарных масс ядер атомов до и после реакции и связана с ней принципом эквивалентности массы и энергии:
ΔE = Δm*c², где
c = 3*10^8 м/с – скорость света в вакууме.
Суммарная масса ядер до реакции m1 равна сумме массы бора mB и массы нейтрона mn:
m1 = mB + mn
m1 = 10,01294 а.е.м. + 1,00866 а.е.м.
m1 = 11,02160 а.е.м.
Суммарная масса ядер после реакции m2 равна сумме массы лития mLi и массы гелия mHe:
m2 = mLi + mHe
m2 = 7,01601 а.е.м. + 4,0026 а.е.м.
m2 = 11,01861 а.е.м.
Разность масс:
Δm = m1 - m2
Δm = 11,02160 а.е.м. - 11,01861 а.е.м.
Δm = 0,00299 а.е.м.
Переведём разность масс в килограммы:
1 а.е.м. = 1,66*10^(-27) кг
Δm = 0,00299 * 1,66*10^(-27) кг
Δm ≈ 4,96*10^(-30) кг
Выделившаяся в результате реакции энергия ΔE:
ΔE = 4,96*10^(-30) кг * (3*10^8 м/с)²
ΔE ≈ 446,4*10^(-15) Дж
ΔE = 446,4 фДж (фемтоджоулей)
Ответ можно выразить в электронвольтах:
1 Дж = 0,625*10^19 эВ
ΔE = 446,4*10^(-15) * 0,625*10^19 эВ
ΔE ≈ 2,79*10^6 эВ
ΔE = 2,79 МэВ (мегаэлектровольт)