Question

9.Вычислите дефект масс и энергию связи ядра атома кислорода,если mp=1,00728 mn=1,00866 M=16,99913.

Answer 1

Решение во вложении:

Answer 2

Дефект масс вычисляется как разность массы нуклеидов в атомном ядре и массы атома в атомном состоянии:

Δm = Z*mp + (A-Z)*mn - M

где Z - число протонов в ядре, A - число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре, mp и mn - массы протона и нейтрона соответственно, M - масса атома в атомном состоянии.

Для кислорода (O) число протонов Z = 8, число нуклонов A = 16, массы протона и нейтрона даны в условии. Тогда:

Δm = 8*1,00728 + (16-8)*1,00866 - 16,99913 = 0,12769 у.м.а.

где "у.м.а." означает "атомные единицы массы".

Энергия связи вычисляется как разность массы атома в атомном состоянии и массы атома в свободном состоянии, деленная на число нуклонов в ядре и умноженная на константу преобразования энергии в массу (с^2):

E = (Mfree - M)c^2 / A

где Mfree - масса нуклеидов в свободном состоянии, c - скорость света.

Для кислорода масса нуклеидов в свободном состоянии равна сумме масс протона и нейтрона в свободном состоянии:

Mfree = Z*mp + (A-Z)*mn

Тогда:

Mfree = 8*1,00728 + (16-8)*1,00866 = 15,99491 у.м.а.

Используя значение массы атома M из условия и константу преобразования энергии в массу c^2 = (2,998*10^8)^2 м^2/с^2, получаем:

E = (Mfree - M)c^2 / A = (15,99491 - 16,99913)(2,99810^8)^2 / 16 = 1274,8 МэВ

Таким образом, энергия связи ядра атома кислорода составляет примерно 1274,8 МэВ, а дефект масс равен примерно 0,12769 у.м.а.