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

Dobryy_Angel

21

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала вычислить общую массу протонов и нейтронов в атоме плутония, а затем найти разницу между этой массой и массой ядра атома плутония.

Масса атома плутония состоит из протонов и нейтронов. Масса одного протона равна 1,00728 а.е.м, а масса одного нейтрона равна 1,00866 а.е.м. Мы знаем, что масса ядра плутония составляет 244 а.е.м.

Чтобы вычислить общую массу протонов и нейтронов в атоме плутония, умножим массу протона на количество протонов в ядре и массу нейтрона на количество нейтронов в ядре. В ядре плутония содержится 94 протона и 150 нейтронов.

Масса протонов: \(1,00728 \, \text{а.е.м} \times 94 = 94,26912 \, \text{а.е.м}\)
Масса нейтронов: \(1,00866 \, \text{а.е.м} \times 150 = 151,299 \, \text{а.е.м}\)

Общая масса протонов и нейтронов: \(94,26912 \, \text{а.е.м} + 151,299 \, \text{а.е.м} = 245,56812 \, \text{а.е.м}\)

Теперь мы можем найти дефект массы атома плутония, выраженный в атомных единицах массы. Дефект массы - это разница между массой ядра и общей массой протонов и нейтронов.

Дефект массы атома плутония: \( 245,56812 \, \text{а.е.м} - 244 \, \text{а.е.м} = 1,56812 \, \text{а.е.м}\)

Чтобы выразить дефект массы в килограммах, мы можем использовать следующую конверсию:
1 а.е.м = \(1,66054 \times 10^{-27}\) кг

Таким образом, чтобы найти дефект массы плутония в килограммах, умножим дефект массы в а.е.м на соответствующий коэффициент:

Дефект массы атома плутония в килограммах: \( 1,56812 \, \text{а.е.м} \times (1,66054 \times 10^{-27} \, \text{кг/а.е.м}) = 2,604 \times 10^{-25} \, \text{кг}\)

Таким образом, дефект массы атома плутония составляет приблизительно \(1,56812\) а.е.м и \(2,604 \times 10^{-25}\) кг.