Какую наименьшую энергию необходимо передать ядру изотопа кальция 40|20Ca, чтобы разделить его на отдельные нуклоны

Raisa

42

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть, что энергия, необходимая для разделения ядра на отдельные нуклоны, связана с энергией связи между ними. В данном случае, мы должны вычислить разницу в энергии связи между изотопом кальция-40 и его отдельными нуклонами (протонами и нейтронами).

Массовое число (A) изотопа кальция-40 равно 40, а зарядовое число (Z) равно 20, что означает наличие 20 протонов в ядре. Также нам даны массы покоя протона (p = 1.00814) и нейтрона (n = 1.00899) в атомных единицах массы (а.е.м.), а также масса покоя самого ядра кальция-40 (Ca = 39.97542).

Вычислим массу отдельных нуклонов в ядре кальция-40:
масса протона = масса протона * количество протонов = p * Z = 1.00814 * 20 = 20.1628 а.е.м.
масса нейтрона = масса нейтрона * количество нейтронов = n * (A - Z) = 1.00899 * (40 - 20) = 20.1798 а.е.м.

Теперь вычислим массу, которая была потеряна при разделении ядра на отдельные нуклоны:
потерянная масса = масса ядра - (масса протона + масса нейтрона) = Ca - (20.1628 + 20.1798) = 39.97542 - 40.3426 = -0.3672 а.е.м.

Поскольку масса не может быть отрицательной, то в данном случае потеря энергии составляет -0.3672 а.е.м. Чтобы разделить ядро, энергия должна быть введена в ядро. Таким образом, чтобы разделить ядро кальция-40 на отдельные нуклоны, необходимо ввести энергию, равную 0.3672 а.е.м.

Надеюсь, это пояснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!