Дано: ядро атома тяжелого водорода (деутерия).
Найти: дефект массы Δm и энергию связи Есв ядра атома тяжелого водорода.
Для расчета дефекта массы используем формулу:
Δm = Z*m(протон) + N*m(нейтрон) - m(ядра),
где Z - количество протонов, N - количество нейтронов, m(протон) и m(нейтрон) - массы протона и нейтрона, m(ядра) - масса ядра.
Из справочников известно, что массы протона и нейтрона равны приблизительно 1.0073u и 1.0087u соответственно.
Для ядра атома тяжелого водорода (деутерия): Z = 1 (протон), N = 1 (нейтрон).
Рассчитаем дефект массы Δm:
Δm = 1*1.0073 + 1*1.0087 - m(деутерия).
Из таблиц атомных масс найдем массу ядра деутерия: m(деутерия) ≈ 2.0141u.
Подставим значения и рассчитаем дефект массы:
Δm = 1.0073 + 1.0087 - 2.0141 ≈ 0.002 u.
Энергия связи ядра выражается через дефект массы по формуле:
Eсв = Δm * c^2,
где c - скорость света.
Рассчитаем энергию связи Есв:
Eсв = 0.002 * (3.00 * 10^8)^2 ≈ 1.8 * 10^-12 Дж.
Ответ: Дефект массы Δm для ядра атома тяжелого водорода составляет примерно 0.002 единицы массы, а энергия связи Есв равна примерно 1.8 * 10^-12 Дж.