Вопрос:

12. Атомное ядро состоит из Z протонов и N нейтронов. Масса свободного нейтрона тв, свободного протона тр. Какое из условий: 1) тя = Zmp + Nmn; 2) тя < Zmp + Nmn; 3) m₂ > Zmp + Nm₂ выполняетсі массы тя этого атома?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Масса ядра всегда меньше суммы масс составляющих его нуклонов из-за дефекта массы, который связан с энергией связи ядра.

Пошаговое решение:

  • Атомное ядро состоит из Z протонов и N нейтронов.
  • Общая масса свободных протонов, входящих в ядро, равна Z⋅m
    p
    .
  • Общая масса свободных нейтронов, входящих в ядро, равна N⋅m
    n
    .
  • Сумма масс свободных нуклонов: Z⋅m
    p
    + N⋅m
    n
    .
  • При образовании ядра из нуклонов выделяется энергия связи (E
    св
    ). Согласно формуле Эйнштейна E=mc², эта энергия соответствует некоторой массе (дефект массы, Δm).
  • Дефект массы: Δm = (Z⋅m
    p
    + N⋅m
    n
    ) - m
    я
    .
  • Энергия связи: E
    св
    = Δm⋅c².
  • Так как энергия связи положительна (ядро стабильно), то дефект массы также положителен (Δm > 0).
  • Следовательно, (Z⋅m
    p
    + N⋅m
    n
    ) - m
    я
    > 0.
  • Отсюда следует, что m
    я
    < Z⋅m
    p
    + N⋅m
    n
    .
  • Таким образом, масса ядра всегда меньше суммы масс составляющих его свободных протонов и нейтронов.

Ответ: 2) тя < Zmp + Nmn

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие