Какова энергия связи нуклонов в ядре атома изотопа водорода с массой 3 1, если массы ядра изотопа водорода

Оса

29

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, определяющую энергию связи между нуклонами в ядре атома. Формула имеет вид:

$$E=(m_{\text{я}}-Z\cdot m_{\text{p}}-N\cdot m_{\text{n}})\cdot c^2$$

где $E$ - энергия связи, $m_{\text{я}}$ - масса ядра изотопа водорода, $Z$ - количество протонов в ядре, $m_{\text{p}}$ - масса свободного протона, $N$ - количество нейтронов в ядре, $m_{\text{n}}$ - масса свободного нейтрона и $c$ - скорость света.

В данной задаче ядро атома изотопа водорода $H_3$ состоит из 1 протона и 2 нейтронов. Предоставлены массы частиц:

$m_{\text{я}}=3,01550$ а.е.м.,

$m_{\text{p}}=1,00728$ а.е.м.,

$m_{\text{n}}=1,00866$ а.е.м.

Подставим значения в формулу:

$$E=(3,01550-1\cdot 1,00728-2\cdot 1,00866)\cdot c^2$$

Теперь нам необходимо найти значение скорости света $c$. Скорость света $c$ равна:

$$c=2,99792\times {10}^8\text{м/с}$$

Подставим это значение в формулу:

$$E=(3,01550-1\cdot 1,00728-2\cdot 1,00866)\cdot (2,99792\times {10}^8{)}^2$$

Теперь остается только произвести вычисления:

$$E=(3,01550-1,00728-(2\times 1,00866))\cdot (2,99792\times {10}^8{)}^2$$

$$E=0,99992\cdot (2,99792\times {10}^8{)}^2$$

$$E=0,99992\cdot 8,98755\times {10}^{16}$$

$$E=8,98711\times {10}^{16}\text{Дж}$$

Таким образом, энергия связи нуклонов в ядре атома изотопа водорода $H_3$ составляет $8,98711\times {10}^{16}$ Дж.