Как можно определить дефект массы и энергию связи ядра лития (Li)?

Физика 11 класс Ядерная физика дефект массы энергия связи ядро лития физика 11 класс расчет дефекта массы литий ядерная физика атомные ядра энергия ядерного взаимодействия Новый

Для определения дефекта массы и энергии связи ядра лития (Li) необходимо следовать нескольким шагам. Мы будем использовать основные принципы ядерной физики и формулы, которые связывают массу и энергию.

Шаг 1: Определение состава ядра лития

• Ядро лития-7 (Li-7) состоит из 3 протонов и 4 нейтронов.
• Масса протона примерно равна 1.007276 а.е.м (атомная единица массы).
• Масса нейтрона примерно равна 1.008665 а.е.м.

Шаг 2: Расчет теоретической массы ядра

1. Сначала найдем общую массу свободных протонов и нейтронов:
• Масса 3 протонов = 3 * 1.007276 а.е.м = 3.021828 а.е.м.
• Масса 4 нейтронов = 4 * 1.008665 а.е.м = 4.03466 а.е.м.
2. Общая масса = 3.021828 + 4.03466 = 7.056488 а.е.м.

Шаг 3: Определение экспериментальной массы ядра

• Экспериментально измеренная масса ядра лития-7 составляет примерно 7.016003 а.е.м.

Шаг 4: Расчет дефекта массы

1. Дефект массы (Δm) определяется как разница между теоретической массой и экспериментальной массой:
• Δm = теоретическая масса - экспериментальная масса.
• Δm = 7.056488 а.е.м. - 7.016003 а.е.м. = 0.040485 а.е.м.

Шаг 5: Расчет энергии связи ядра

1. Энергия связи (E) может быть вычислена с использованием формулы Эйнштейна E=mc², где m - это дефект массы, а c - скорость света (примерно 3 * 10^8 м/с).
2. Для упрощения расчетов, можно использовать, что 1 а.е.м. соответствует примерно 931.5 МэВ:
• E = Δm * 931.5 МэВ/а.е.м.
• E = 0.040485 а.е.м. * 931.5 МэВ/а.е.м. ≈ 37.7 МэВ.

Таким образом, дефект массы ядра лития-7 составляет примерно 0.040485 а.е.м., а энергия связи этого ядра составляет около 37.7 МэВ. Эти значения показывают, насколько стабильным является ядро лития и какую энергию требуется для его распада.