Question

Укажите число нуклонов, протонов и нейтронов в атоме ядра 16 b) Определите дефект масс и энергию связи атома ядра кислорода 108 (атомная масса протона 1,00728 а.е.м., атомная масса нейтрона 1,00866 а. е. м., атомная масса ядра кислород 15,99491 а. е. м.) с) Определите удельную энергию связи ядра кислорода 1660

Answer 1

Дано:
Атомное число кислорода: A = 16
Массовое число кислорода: Z = 8
Массовое число протонов: m_p = 1.00728 а.е.м.
Массовое число нейтронов: m_n = 1.00866 а.е.м.
Массовое число ядра кислорода: m_A = 15.99491 а.е.м.

Найти:
а) Число нуклонов, протонов и нейтронов в атоме кислорода
б) Дефект масс и энергию связи атома кислорода
с) Удельную энергию связи ядра кислорода

Решение:
а) Число нуклонов в атоме кислорода равно его массовому числу:
A = 16.
Число протонов равно атомному номеру:
Z = 8.
Число нейтронов можно найти как разность массового числа и числа протонов:
N = A - Z = 16 - 8 = 8.

б) Дефект масс можно рассчитать как разницу между массой ядра кислорода и суммарной массой его нуклонов:
Δm = Z * m_p + N * m_n - m_A.

Энергия связи ядра определяется по формуле:
E = Δm * c^2,
где c - скорость света в вакууме (c ≈ 3 * 10^8 м/с).

Заменим известные значения и рассчитаем:
Δm = 8 * 1.00728 + 8 * 1.00866 - 15.99491,
Δm ≈ 0.12729 а.е.м.
E ≈ 0.12729 * (3 * 10^8)^2.

с) Удельная энергия связи ядра кислорода рассчитывается как энергия связи на один нуклон:
Удельная энергия связи = E / A.

Подставим известные значения и рассчитаем:
Удельная энергия связи ≈ E / 16.

Ответ:
а) Число нуклонов в атоме кислорода: A = 16
   Число протонов: Z = 8
   Число нейтронов: N = 8
б) Дефект масс Δm ≈ 0.12729 а.е.м.
   Энергия связи ядра кислорода E ≈ 1.1457 * 10^-11 Дж.
с) Удельная энергия связи ядра кислорода: Удельная энергия связи ≈ 7.16 * 10^6 Дж/кг.