एक नाभिकीय अभिक्रिया (nuclear reaction )
` A + b to C + d + Q `
में Q - मान निम्नलिखित समीकरण से परिभाषित होता है :
` Q = (m _ A +m _ b - m_ C - m _ d) c^ 2 `
जहाँ `m _ A, m_b, m_C ` तथा `m_d ` नाभिकीय निराम द्रव्यमान (nuclear rest masses) है |नीचे दिए गए गए आंकड़ों के आधार पर बताइये कि निम्नलिखित अभिक्रियाएँ ऊष्माक्षेपी (exothermic ) है या ऊष्माशोषी (endothermic ) ?
(a) `""_1^(1) H + ""_1^(3) H to "" _ 1 ^(2 ) H + ""_ 1 ^(2) H + Q _ 1 `
(b) ` ""_ 6 ^ ( 12) C + "" _ ( 6 ) ^ 12 C to "" _ (10) ^( 20 ) Ne + "" _ 2^4 He + Q _ 2 `
दिए गए परमाणु द्रव्यमान इस प्रकार है :
` m ( ""_1^ 1 H ) = 1.007825 u , m (""_1^2 H ) = 2.014102 u , m ( "" _1^3 H ) = 3.016049 u, `
` m (""_6 ^ ( 12 ) C ) = 12 u , m ( "" _ 10 ^ 20 Ne ) = 19.992439 u, m (""_2^4 He ) = 4.002603 u`.

Explanation

(a) इस अभिक्रिया में
` Q _ 1 = [ ( m ( ""_1 ^ 1 H ) + m ( "" _ 1 ^3 H ) } - { m( "" _ 1 ^ 2 H ) + m ( "" _ 1 ^ 2 H}] c^ 2 `
` = {( 1.007825 u + 3.016049 u ) - ( 2.014102 u + 2.014102 u ) } c ^ 2 `
` = { ( 4.023874 - 4.02804 ) u } c^ 2 `
` = -0.00433 xx ( 931.5 MeV) / ( c^ 2 ) xx c ^ 2 `
` = - 4.033 MeV `.
चूँकि यहाँ ` Q_ 1 ` का मान ऋणात्मक है , अतः इस अभिक्रिया के लिए ऊष्मा देनी होगी , अर्थात अभिक्रिया ऊष्माशोषी ( endothermic ) है |
(b) इस अभिक्रिया में
` Q _ 2 = [ {m ( ""_6^( 12 ) C ) + m ( ""_6 ^ 12 C ) } - { m ( ""_ (10) ^ ( 20 ) Ne ) + m ( ""_2 ^4 He ) } ] c^ 2 `
` = { ( 12u + 12 u ) - ( 19.992439u + 4.002603 u ) } c ^ 2 `
` = { ( 24 - 23.995042 ) u } c ^ 2 `
` = 0.004958 xx ( 931.5 MeV)/ ( c ^ 2) xx c ^ 2 = 4.618 MeV`.
चूँकि यहाँ ` Q _ 2 ` धनात्मक है , अतः अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी ( exothermic ) है |