Как рассчитать энергию связи ядра лития-6 (63Li), зная массы протонов и нейтронов, массу самого ядра, а также значения для атомной единицы массы и скорости света?

Физика 9 класс Энергия связи ядра энергия связи ядро лития-6 массы протонов массы нейтронов атомная единица массы скорость света расчет энергии связи Новый

Чтобы рассчитать энергию связи ядра лития-6 (6Li), необходимо следовать нескольким шагам. Энергия связи показывает, насколько стабильно ядро и сколько энергии нужно, чтобы его разрушить. Для этого мы будем использовать формулу:

E = (Zm_p + Nm_n - M)c^2

где:

• E - энергия связи ядра;
• Z - количество протонов в ядре (в случае лития-6 Z = 3);
• N - количество нейтронов в ядре (в случае лития-6 N = 3);
• m_p - масса протона;
• m_n - масса нейтрона;
• M - масса самого ядра (лития-6);
• c - скорость света (примерно 3 * 10^8 м/с).

Теперь давайте разберем шаги более подробно:

1. Определите количество протонов и нейтронов:
   • Для лития-6, Z = 3 (протонов), N = 3 (нейтронов).
2. Узнайте массы протонов и нейтронов:
   • Масса протона (m_p) примерно равна 1.007276 а.е.м.;
   • Масса нейтрона (m_n) примерно равна 1.008665 а.е.м.;
3. Узнайте массу ядра лития-6:
   • Масса ядра (M) лития-6 примерно равна 6.015122 а.е.м.
4. Подставьте значения в формулу:
   • Сначала вычислим сумму масс протонов и нейтронов:
   • Сумма = Z * m_p + N * m_n = 3 * 1.007276 + 3 * 1.008665;
   • Сумма = 3.021828 + 3.026995 = 6.048823 а.е.м.
5. Вычислите разницу между суммой масс и массой ядра:
   • Разница = 6.048823 - 6.015122 = 0.033701 а.е.м.
6. Переведите разницу в энергию:
   • Используйте соотношение E = Δm * c^2, где Δm - это разница в массе.
   • Для перевода а.е.м. в энергию, используем, что 1 а.е.м. ≈ 931.5 МэВ.
   • Таким образом, E = 0.033701 * 931.5 МэВ ≈ 31.3 МэВ.

Таким образом, энергия связи ядра лития-6 составляет примерно 31.3 МэВ. Это значение показывает, насколько стабильно это ядро и сколько энергии требуется для его разрушения.