10. The 42nd element is given. Determine the mass of its nucleus in kilograms (a) when one atomic mass unit is equal

Druzhok

38

Решение:

(a) Чтобы найти массу ядра 42-го элемента в килограммах, мы должны умножить массу одной атомной единицы на число ядерных частиц в ядре данного элемента. Для этого нам понадобится знание выбранной атомной единицы. В данной задаче указано, что одна атомная единица равна 4.002603.

Теперь нам нужно найти число ядерных частиц в ядре 42-го элемента. Помните, что номер элемента указывает на количество протонов в ядре. Таким образом, 42-й элемент имеет 42 протона.

Итак, чтобы найти массу ядра, мы умножаем массу одной атомной единицы на количество протонов:
Масса = 4.002603 * 42 = 168.110926 килограмм.

Ответ: Масса ядра 42-го элемента равна 168.110926 килограмма.

(b) Массовый дефект хелия можно найти, используя следующую формулу:
Массовый дефект = (Масса протонов в ядре - Масса ядра) * 1 г/моль.

Масса протонов в ядре = 1.6726 * 10^(-27) кг
Масса нейтронов в ядре = 1.6749 * 10^(-27) кг

Теперь найдем массу ядра гелия, зная, что ядро гелия состоит из 2 протонов и 2 нейтронов:
Масса ядра гелия = (2 * 1.6726 * 10^(-27) + 2 * 1.6749 * 10^(-27)) кг = 6.692 * 10^(-27) кг.

Массовый дефект гелия = (1.6726 * 10^(-27) + 1.6726 * 10^(-27) + 1.6749 * 10^(-27) + 1.6749 * 10^(-27)) кг - 6.692 * 10^(-27) кг = 0.029 * 10^(-27) кг.

Ответ: Массовый дефект гелия равен 0.029 * 10^(-27) кг.

(c) Энергия связи (binding energy) ядра гелия может быть определена с использованием формулы:
Энергия связи = Массовый дефект * c^2,
где c - скорость света (~3 * 10^8 м/с).

Таким образом, энергия связи гелия равна:
Энергия связи = 0.029 * 10^(-27) кг * (3 * 10^8 м/с)^2 = 2.61 * 10^(-11) Дж.

Ответ: Энергия связи гелия равна 2.61 * 10^(-11) Дж.

(d) Потенциальная энергия гелия не указана в задаче. Пожалуйста, предоставьте дополнительную информацию о потенциальной энергии, чтобы я мог вам помочь с этим вопросом.