Какова удельная энергия связи и масса атомного ядра, состоящего из трех протонов и двух нейтронов, если энергия связи этого ядра равна 26,3 МэВ?
Физика11 классЯдерная физикаудельная энергия связимасса атомного ядратри протонадва нейтронаэнергия связи 26,3 МэВ
Чтобы определить удельную энергию связи и массу атомного ядра, состоящего из трех протонов и двух нейтронов, нам нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Определение числа нуклоновУдельная энергия связи определяется как энергия связи ядра, деленная на общее число нуклонов в нем. В нашем случае энергия связи равна 26,3 МэВ.
Формула для расчета удельной энергии связи выглядит следующим образом:
Удельная энергия связи = Энергия связи / Число нуклонов
Подставим известные значения:
Теперь можем выполнить расчет:
Удельная энергия связи = 26,3 МэВ / 5 = 5,26 МэВ
Шаг 3: Определение массы атомного ядраМасса атомного ядра может быть найдена с использованием известной связи между энергией и массой, выраженной в формуле Эйнштейна:
E = mc²
Где:
Для нахождения массы используем преобразованную формулу:
m = E / c²
Подставим значения:
Теперь можем выполнить расчет массы:
m = 4,208 * 10^-12 Дж / (3 * 10^8 м/с)²
Сначала посчитаем c²:
(3 * 10^8 м/с)² = 9 * 10^16 м²/с²
Теперь подставим это значение:
m = 4,208 * 10^-12 Дж / 9 * 10^16 м²/с²
Теперь вычислим массу:
m ≈ 4,676 * 10^-29 кг
Таким образом, мы получили: