22. Чему равна энергия связи ядра атома ²H ? (m_p=1,00728 а.е.м; m_n= 1,00866 а.е.м; m_я=2,0141 а.е.м)

Задание 22. Энергия связи ядра атома дейтерия

Дано:

• Протон (p): \( m_p = 1,00728 \) а.е.м.
• Нейтрон (n): \( m_n = 1,00866 \) а.е.м.
• Ядро дейтерия (²H): \( m_{я} = 2,0141 \) а.е.м.

Найти: Энергию связи ядра \( E_{\text{связи}} \).

Решение:

1. Ядро дейтерия (²H) состоит из 1 протона и 1 нейтрона.
2. Найдем дефект массы \( Δm \) — разницу между суммарной массой нуклонов и массой ядра: \[ Δm = (Z · m_p + N · m_n) - m_{я} \]
3. где Z — число протонов, N — число нейтронов. Для ²H: Z=1, N=1.
4. \( Δm = (1 · 1,00728 + 1 · 1,00866) - 2,0141 \) а.е.м.
5. \( Δm = (1,00728 + 1,00866) - 2,0141 \) а.е.м.
6. \( Δm = 2,01594 - 2,0141 = 0,00184 \) а.е.м.
7. Энергия связи равна дефекту массы, умноженному на коэффициент пересчета массы в энергию (1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ): \[ E_{\text{связи}} = Δm · 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} \]
8. \( E_{\text{связи}} = 0,00184 \text{ а.е.м.} · 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} \)
9. \( E_{\text{связи}} ≈ 1,71396 \) МэВ.

Ближайший вариант ответа — 1,7 МэВ.

Ответ: A) 1,7 МэВ