Дано:
1. Масса ядра фтора 8 19 F = 18,9984 а. е. м.
2. Масса протона mp = 1,007276 а. е. м.
3. Масса нейтрона mn = 1,008665 а. е. м.
Найти:
Минимальная энергия необходимая для расщепления ядра фтора на протоны и нейтроны.
Решение:
1. Определим, сколько протонов и нейтронов образуется при расщеплении ядра фтора. Ядро фтора состоит из 9 протонов (Z=9) и 10 нейтронов (A-Z=10).
2. После расщепления мы получим 9 протонов и 10 нейтронов.
3. Найдем общую массу продуктов расщепления:
Массa продуктов = n * mp + m * mn,
где n - количество протонов (n = 9), m - количество нейтронов (m = 10).
Общая масса = 9 * 1,007276 а. е. м. + 10 * 1,008665 а. е. м.
= 9,065488 а. е. м. + 10,08665 а. е. м.
= 19,152138 а. е. м.
4. Теперь найдём разницу массы Δm:
Δm = масaa продуктов - масса ядра фтора
= 19,152138 а. е. м. - 18,9984 а. е. м.
= 0,153738 а. е. м.
5. Для перевода разности массы в энергию используем соотношение Эйнштейна E = Δm * c^2.
Где c = 931,5 MeV/а. е. м. (световая скорость в ядерной физике).
6. Подставим значение Δm в формулу:
E = 0,153738 а. е. м. * 931,5 MeV/а. е. м. = 143,49 MeV.
Ответ:
Минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра фтора 8 19 F на протоны и нейтроны, составляет примерно 143,49 MeV.