Какова удельная энергия связи ядра фтора f920, если дефект массы ядра иона составляет 0,1608 а. е. м.? Ответ округли

Shnur

45

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание одефекте массы ядраи энергии связи ядра.

Дефект массы ядра (Δm) является разницей в массе ядра в покое (m) и суммарной массе его составляющих частей (массы нуклонов). Он измеряется в атомных единицах массы (а.е.м.).

Удельная энергия связи ядра (BE) определяет, сколько энергии требуется для разрушения ядра на свои составляющие части и измеряется в МэВ (мегаэлектронвольта).

Теперь перейдем к пошаговому решению задачи:

Шаг 1: Найдем массу нуклонов

Масса нуклона примерно равна массе протона и нейтрона. Масса протона (mp) составляет примерно 1,007276 а.е.м. Значит, масса нейтрона также будет примерно равна 1,007276 а.е.м.

Шаг 2: Рассчитаем массу ядра иона

Масса ядра иона (m) рассчитывается, умножая число протонов (Z) на массу протона и число нейтронов (N) на массу нейтрона:

m = Z·mp + N·mn

Шаг 3: Найдем дефект массы ядра

Δm рассчитывается как разница между суммарной массой нуклонов и массой ядра:

Δm = (Z·mp + N·mn) - m

Шаг 4: Рассчитаем удельную энергию связи ядра

Удельная энергия связи ядра (BE) может быть найдена, используя формулу:

BE = Δm·c^2

Где c представляет собой скорость света в вакууме, которая около 3×10^8 м/с.

Теперь приступим к подсчетам.

Задано: Δm = 0,1608 а.е.м

Шаг 1: Масса нуклонов

mp = 1,007276 а.е.м

mn = 1,007276 а.е.м

Шаг 2: Рассчитаем массу ядра иона

m = Z·mp + N·mn

Так как у нас ион фтора с номером заряда ядра Z = 9, он содержит 9 протонов и электронов.

Также известно, что А - N = Z, где А - массовое число ядра.

Значит, A - 9 = 19, откуда А = 19+9.

Теперь мы можем вычислить массу ядра иона:

m = 9·1,007276 + 19·1,007276 = 9,065484 + 19,150444 = 28,215928 а.е.м

Шаг 3: Найдем дефект массы ядра

Δm = (Z·mp + N·mn) - m

Δm = (9·1,007276 + 19·1,007276) - 28,215928 = 28,715484 - 28,215928 = 0,499556 а.е.м

Шаг 4: Рассчитаем удельную энергию связи ядра

BE = Δm·c^2

BE = 0,499556·(3×10^8)^2 = 0,499556·(9×10^16) = 4,49600144×10^16 МэВ

Ответ: Удельная энергия связи ядра фтора составляет приблизительно 4,50×10^16 МэВ.

В этом решении я пошагово объяснил, как решить задачу, и предоставил исчерпывающие вычисления для каждого шага. Теперь задача должна быть понятна школьнику.