Question

Определите дефект масс и энергию связи для фтора 12Mg²⁴, масса атома 24,30 а.е.м.

Answer 1

24
       Mg   
12

Δm= Zmp+Nmn-Mя = 12*1,00728+12*1,00866-24,30 = -0,10872 (а.е.м)

Не в Си: 
ΔЕ0 = 931*Δm = -0,10872*931=-101,21832 (МэВ) = -101,2 (МэВ)  

Минус означает, что происходит поглощение энергии. 

Answer 2

Дефект масс (mass defect) - это разница между массой нуклида и суммой масс его составляющих частиц (протонов, нейтронов и электронов). Энергия связи (binding energy) - это энергия, необходимая для разрушения ядра на его составляющие частицы (протоны и нейтроны).

Для определения дефекта масс и энергии связи для ядра фтора-19 (19F) и магния-24 (24Mg), нужно знать массу каждого атома и количество протонов и нейтронов в их ядрах.

Для фтора-19 (19F):

• Количество протонов (порядковый номер) = 9
• Количество нейтронов = масса атома - количество протонов = 19 - 9 = 10

Для магния-24 (24Mg):

• Количество протонов (порядковый номер) = 12
• Количество нейтронов = масса атома - количество протонов = 24 - 12 = 12

Теперь определим массу и энергию связи для каждого ядра:

Масса фтора-19: Масса протонов = 9 * масса протона ≈ 9 * 1.0073 а.е.м. ≈ 9.0657 а.е.м. Масса нейтронов = 10 * масса нейтрона ≈ 10 * 1.0087 а.е.м. ≈ 10.087 а.е.м. Масса ядра = масса протонов + масса нейтронов ≈ 9.0657 а.е.м. + 10.087 а.е.м. ≈ 19.1537 а.е.м.

Дефект масс фтора-19: Дефект масс = масса нуклида - масса ядра = 19 а.е.м. - 19.1537 а.е.м. ≈ -0.1537 а.е.м.

Энергия связи фтора-19: Энергия связи = дефект масс * c^2, где c - скорость света, приблизительно равная 3 * 10^8 м/с. Энергия связи ≈ -0.1537 а.е.м. * (3 * 10^8 м/с)^2 ≈ -1.38433 * 10^-12 Дж

Масса магния-24: Масса протонов = 12 * масса протона ≈ 12 * 1.0073 а.е.м. ≈ 12.0876 а.е.м. Масса нейтронов = 12 * масса нейтрона ≈ 12 * 1.0087 а.е.м. ≈ 12.1044 а.е.м. Масса ядра = масса протонов + масса нейтронов ≈ 12.0876 а.е.м. + 12.1044 а.е.м. ≈ 24.192 а.е.м.

Дефект масс магния-24: Дефект масс = масса нуклида - масса ядра = 24.30 а.е.м. - 24.192 а.е.м. ≈ 0.108 а.е.м.

Энергия связи магния-24: Энергия связи = дефект масс * c^2, где c - скорость света, приблизительно равная 3 * 10^8 м/с. Энергия связи ≈ 0.108 а.е.м. * (3 * 10^8 м/с)^2 ≈ 9.723 * 10^-13 Дж

Обратите внимание, что энергия связи для фтора-19 отрицательна, что связано с тем, что энергия связи одного ядра меньше суммы энергий связей его составляющих частиц (протонов и нейтронов). В случае магния-24 энергия связи положительна, так как энергия связи ядра больше, чем сумма энергий связей его составляющих частиц.