Question

Определите дефект масс ядра изотопа дейтерия (тяжелого водорода). Масса протона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м., ядра дейтерия 2,0141 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 * 10 ^-27 кг(10 минус двадцать седьмой степени).

Answer 1

Ядро дейтерия состоит из протона и нейтрона.

∆m = 1.0073 + 1.0087 - 2.0141 = 0.0019 а.е.м. = 0.003154 × 10^(-27) кг

Answer 2

Дейтерий (тяжелый водород) является изотопом водорода, состоящим из одного протона и одного нейтрона в ядре. Отклонение массы ядра дейтерия от суммы масс протона и нейтрона является дефектом масс.

Масса протона составляет около 1,0073 атомных единиц массы (а.е.м.), масса нейтрона - около 1,0087 а.е.м., а масса ядра дейтерия составляет около 2,0141 а.е.м. Если мы сложим массы протона и нейтрона, то получим примерно 2,016 а.е.м. Однако масса ядра дейтерия меньше этой суммы.

Расчет дефекта масс:

Масса дефекта массы ядра дейтерия (Δm) может быть рассчитана следующим образом:

Δm = (масса протона + масса нейтрона) - масса ядра дейтерия

Δm = (1,0073 а.е.м. + 1,0087 а.е.м.) - 2,0141 а.е.м.

Δm = 2,015 а.е.м. - 2,0141 а.е.м.

Δm ≈ 0,0009 а.е.м.

Таким образом, дефект массы ядра дейтерия составляет примерно 0,0009 а.е.м. Этот дефект массы является следствием превращения некоторой массы в энергию, согласно известной формуле Эйнштейна E = mc^2, где E - энергия, m - масса и c - скорость света.