Вопрос:

4. Вычислите энергию связи трития 3/1 H, если mp = 1,00728 а.е.м., mn = 1,00866 а.е.м., M(3/1 H) = 3,01605 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 * 10^-27 кг.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Энергия связи ядра вычисляется через дефект массы по формуле E=Δmc², где Δm — разность между суммарной массой нуклонов и массой ядра.

Расчет энергии связи трития:

  1. Шаг 1: Определение состава ядра трития.
    Ядро трития ($$^3_1$$H) состоит из 1 протона и 2 нейтронов.
  2. Шаг 2: Вычисление суммарной массы нуклонов.
    Масса 1 протона ($$m_p$$): 1,00728 а.е.м.
    Масса 2 нейтронов ($$2 imes m_n$$): $$2 imes 1,00866 = 2,01732$$ а.е.м.
    Суммарная масса нуклонов: $$1,00728 + 2,01732 = 3,02460$$ а.е.м.
  3. Шаг 3: Вычисление дефекта массы (Δm).
    Масса ядра трития ($$M(^{3}_{1}H)$$): 3,01605 а.е.м.
    Дефект массы: $$ ext{Δm} = ext{Суммарная масса нуклонов} - ext{Масса ядра} $$
    $$ ext{Δm} = 3,02460 - 3,01605 = 0,00855 $$ а.е.м.
  4. Шаг 4: Перевод дефекта массы в килограммы.
    1 а.е.м. = $$1,66 imes 10^{-27}$$ кг.
    $$ ext{Δm} = 0,00855 imes 1,66 imes 10^{-27} ext{ кг} imes 10^{-27} ext{ кг} = 0,014193 imes 10^{-27} ext{ кг} = 1,4193 imes 10^{-29} ext{ кг} $$.
  5. Шаг 5: Вычисление энергии связи (E).
    Используем формулу $$E = ext{Δm}c^2$$, где $$c$$ — скорость света ($$3 imes 10^8$$ м/с).
    $$ E = (1,4193 imes 10^{-29} ext{ кг}) imes (3 imes 10^8 ext{ м/с})^2 $$
    $$ E = (1,4193 imes 10^{-29}) imes (9 imes 10^{16}) ext{ Дж} $$
    $$ E = 12,7737 imes 10^{-13} ext{ Дж} ext{ Дж} ext{ Дж} $$.
  6. Шаг 6: Перевод энергии в МэВ (опционально, для удобства сравнения).
    1 МэВ $$ acksimeq 1,602 imes 10^{-13} $$ Дж.
    $$ E ( ext{МэВ}) = rac{12,7737 imes 10^{-13} ext{ Дж}}{1,602 imes 10^{-13} ext{ Дж/МэВ}} acksimeq 7,97 ext{ МэВ} $$.

Ответ: Энергия связи трития составляет приблизительно $$12,77 imes 10^{-13}$$ Дж, или около 7,97 МэВ.

ГДЗ по фото 📸

Похожие