9. Как вычислить дефект масс и энергию связи ядра атома кислорода, если масса протона mp=1,00728, масса нейтрона mn=1,00866, а общая масса M=16,99913?
Физика 11 класс Ядерная физика дефект масс энергия связи ядро атома кислорода масса протона масса нейтрона общая масса атома
Для вычисления дефекта масс и энергии связи ядра атома кислорода, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте подробно разберем этот процесс.
Шаг 1: Определение состава ядра атома кислородаЯдро атома кислорода состоит из 8 протонов и 8 нейтронов. Это значит, что мы можем вычислить теоретическую массу ядра, складывая массы всех протонов и нейтронов.
Шаг 2: Вычисление теоретической массы ядраТеперь сложим эти массы:
Теоретическая масса ядра (M_teor) = 8,05824 + 8,06928 = 16,12752 Шаг 3: Вычисление дефекта массДефект масс (Δm) определяется как разница между теоретической массой ядра и его фактической массой:
Δm = M_teor - MПодставим значения:
Δm = 16,12752 - 16,99913 = -0,87161Обратите внимание, что дефект масс получился отрицательным, что означает, что фактическая масса ядра меньше теоретической массы. Это указывает на то, что часть массы была преобразована в энергию связи.
Шаг 4: Вычисление энергии связиЭнергия связи (E) может быть вычислена с использованием формулы Эйнштейна:
E = Δm * c²Где c - скорость света, примерно равная 3 * 10^8 м/с. Чтобы получить ответ в более удобных единицах, мы можем использовать значение c², равное примерно 9 * 10^16 м²/с².
Теперь подставим значение дефекта масс в формулу:
E = -0,87161 * 9 * 10^16Энергия связи будет равна:
E ≈ -7,84449 * 10^16 ДжТаким образом, мы нашли дефект масс и энергию связи ядра атома кислорода. Дефект масс составил -0,87161, а энергия связи примерно равна -7,84449 * 10^16 Дж.