Каков дефект массы атома плутония в атомных единицах массы (а.е.м) и в килограммах (кг)? Масса протона составляет

Artur

43

Чтобы решить эту задачу, нам нужно вычислить разницу между массой ядра плутония и суммой масс протонов и нейтронов в этом ядре.

Масса ядра плутония в атомных единицах массы (а.е.м) обозначается \( m_{\text{ядра}} \), масса протона - \( m_{\text{протона}} \), а масса нейтрона - \( m_{\text{нейтрона}} \).

Выражение для дефекта массы атома плутония можно записать следующим образом:

\[ \text{Дефект массы} = m_{\text{ядра}} - (m_{\text{протона}} \cdot \text{количество протонов} + m_{\text{нейтрона}} \cdot \text{количество нейтронов}) \]

Мы знаем, что масса протона составляет 1,00728 а.е.м, а масса нейтрона - 1,00866 а.е.м. Плутоний имеет атомный номер 94, что означает наличие в его ядре 94 протонов. Массовое число обозначается символом A и обозначает сумму протонов и нейтронов в ядре. Для плутония массовое число A равно 244.

Теперь мы можем вычислить массу ядра плутония:

\[ m_{\text{ядра}} = m_{\text{протона}} \cdot \text{количество протонов} + m_{\text{нейтрона}} \cdot \text{количество нейтронов} \]

\[ m_{\text{ядра}} = 1,00728 \cdot 94 + 1,00866 \cdot (244 - 94) \]

Теперь нам остается просто вычислить разницу между массой ядра плутония и суммой масс протонов и нейтронов:

\[ \text{Дефект массы} = m_{\text{ядра}} - (m_{\text{протона}} \cdot \text{количество протонов} + m_{\text{нейтрона}} \cdot \text{количество нейтронов}) \]

\[ \text{Дефект массы} = m_{\text{ядра}} - (1,00728 \cdot 94 + 1,00866 \cdot (244 - 94)) \]

Осталось только подставить числовые значения и выполнить вычисления:

\[ \text{Дефект массы} = 244 - (1,00728 \cdot 94 + 1,00866 \cdot (244 - 94)) \]

Посчитав это выражение, мы получим дефект массы атома плутония в атомных единицах массы (а.е.м). Чтобы выразить его в килограммах, можно воспользоваться соотношением, согласно которому 1 а.е.м равна примерно \(1.66 \times 10^{-27}\) кг. Для преобразования дефекта массы в килограммы нужно умножить значение дефекта массы на этот коэффициент.

Пожалуйста, выполните данные вычисления, чтобы получить окончательный ответ.