Определите энергию связи ядра углерода 12 6 С. Масса протона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м., ядра дейтерия 2,0141 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 • 10^~27 кг, а скорость света с = 3 • 10^8 м/с.
от

1 Ответ

Дано:
Масса протона: m₁ ≈ 1,0073 а.е.м.

Масса нейтрона: m₂ ≈ 1,0087 а.е.м.

Масса ядра дейтерия: m₃ ≈ 2,0141 а.е.м.

1 а.е.м. = 1,66 * 10⁻²⁷ кг

Скорость света: с = 3 * 10⁸ м/с

Найти: энергию связи ядра углерода ¹²₆С

Решение:
Энергия связи ядра определяется как разность между суммарной массой составляющих ядро частиц и массой ядра.

Для ядра углерода ¹²₆C это будет разность между суммой масс 6 протонов и 6 нейтронов и массой ядра углерода.

Суммарная масса 6 протонов:

m₁ * 6 = 1,0073 * 6 ≈ 6,0438 а.е.м.

Суммарная масса 6 нейтронов:

m₂ * 6 = 1,0087 * 6 ≈ 6,0522 а.е.м.

Масса ядра углерода:

m₄ = 12 а.е.м.

Тогда энергия связи ядра углерода будет равна:

E = (m₁ * 6 + m₂ * 6 - m₄) * 931,5 МэВ/а.е.м.,

где 931,5 — коэффициент перевода а.е.м. в МэВ.

Подставляя значения, получаем:

E ≈ (6,0438 + 6,0522 - 12) * 931,5 ≈ -5891,7 МэВ

Знак «-» означает, что ядро углерода является стабильным и имеет отрицательную энергию связи.

Ответ: энергия связи ядра углерода ¹²₆C ≈ -5891,7 МэВ.
от