Определите удельную энергию связи св нуклонов в ядре атома серы с массовым числом 16,32S, имеющем массу 31,972072

Петя

42

Для определения удельной энергии связи св нуклонов в ядре атома серы, мы будем использовать формулу:

\[УЭС = \frac{Э_{ядра}}{А}\]

где УЭС представляет удельную энергию связи, \(Э_{ядра}\) обозначает энергию связи ядра, а А - массовое число.

Для начала нам необходимо определить массовое число. В задаче указано, что атом серы имеет массовое число 16,32S. Однако, масса указана в атомных единицах масс (а.е.м.). Чтобы найти массовое число в граммах, нам нужно узнать массу одной атомной единицы.

Единица атомной массы равна массе одного атома углерода-12 (C-12), которая составляет примерно \(1,66 \times 10^{-27}\) кг. Используя это значение, мы можем найти массу атома серы:

Массовое число * масса одной атомной единицы = масса атома серы

16,32 * \(1,66 \times 10^{-27}\) кг = \(2,70512 \times 10^{-26}\) кг

Теперь, когда у нас есть масса атома серы, мы можем вычислить энергию связи ядра.

Энергия связи ядра является разницей в энергии между отдельными нуклонами и их энергией в ядре. Для серы мы будем использовать значение 2,70512 x 10^-26 кг в формуле:

\(Э_{ядра} = масса ядра * c^2\)

где c - скорость света, приближенно равная \(3 \times 10^8\) м/с.

Теперь давайте найдем энергию связи ядра:

\(Э_{ядра} = 2,70512 \times 10^{-26} кг * (3 \times 10^8 м/с)^2\)

\(Э_{ядра} = 2,70512 \times 10^{-26} кг * 9 \times 10^{16} м^2/с^2\)

\(Э_{ядра} = 8,13536 \times 10^{-10} кг * м^2/с^2\)

Теперь мы можем найти удельную энергию связи, разделив энергию связи ядра на массовое число:

УЭС = \(8,13536 \times 10^{-10} кг * м^2/с^2 / 16,32\)

УЭС = \(4,98278 \times 10^{-11} кг * м^2/с^2\)

Наконец, чтобы перевести энергию в электронвольты, мы знаем, что 1 электронвольт (эВ) равен приблизительно \(1,6 \times 10^{-19}\) джоуля.

Для конвертации удельной энергии связи в МэВ/нуклон, умножим полученный результат на количество нуклонов в ядре:

УЭС (МэВ/нуклон) = \(4,98278 \times 10^{-11} кг * м^2/с^2 \times (1,6 \times 10^{-19} Дж/эВ) \times (1 МэВ / 10^6 эВ) / 16,32\)

УЭС (МэВ/нуклон) = \(1,24 \times 10^{-32} МэВ/нуклон\)

Таким образом, удельная энергия связи св нуклонов в ядре атома серы составляет приблизительно \(1,24 \times 10^{-32} МэВ/нуклон\).