Question

Посчитать удельную энергию связи дейтерия

Answer 1

Удельная энергия связи дейтерия - это энергия, необходимая для разрушения ядра дейтерия на его нуклоны (протоны и нейтроны) и дальнейшего разделения на свободные нуклоны. Дейтерий представляет собой изотоп водорода, состоящий из одного протона и одного нейтрона.

Формула для расчета удельной энергии связи (B.E.) для дейтерия выглядит следующим образом:

\[ B.E. = m_c^2 - m_{\text{дейтерий}}c^2 \]

где: - \( m_c \) - масса протона (в кг), - \( m_{\text{дейтерий}} \) - масса дейтерия (в кг), - \( c \) - скорость света (приблизительно \(3 \times 10^8 \ \text{м/с}\)).

Массы протона и дейтерия в атомных единицах масс (amu) примерно равны 1.00728 amu и 2.0141 amu соответственно.

\[ m_c = 1.00728 \ \text{amu} \] \[ m_{\text{дейтерий}} = 2.0141 \ \text{amu} \]

Переведем эти массы в кг, используя конверсионный коэффициент: \(1 \ \text{amu} \approx 1.66053904 \times 10^{-27} \ \text{кг}\).

\[ m_c \approx 1.00728 \times 1.66053904 \times 10^{-27} \ \text{кг} \] \[ m_{\text{дейтерий}} \approx 2.0141 \times 1.66053904 \times 10^{-27} \ \text{кг} \]

Теперь мы можем подставить значения в формулу удельной энергии связи:

\[ B.E. = m_c^2 - m_{\text{дейтерий}}c^2 \]

После вычислений получим удельную энергию связи для дейтерия. Однако, обычно энергию связи выражают в МэВ (мегаэлектронвольтах), поэтому результат может потребовать дополнительного преобразования.

Обратите внимание, что эта энергия связи представляет собой разницу между массой дейтерия и энергией, необходимой для разделения его нуклонов.