№ 13 решить задачу (3 балла) 13. Определите энергию связи ядра атома "Li3. Масса ядра лития приблизительно равна 6,0151 а.е.м.

Краткая запись:

• Атом: Li (Литий)
• Масса ядра (m): 6,0151 а.е.м.
• Найти: Энергия связи ядра — ?

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Определяем состав ядра. Атом лития (Li) имеет заряд ядра +3 (три протона) и массовое число 3. В ядре лития 3 протона и (3 - 3) = 0 нейтронов. Однако, в условии задачи указан атом "Li3, что, скорее всего, является опечаткой и подразумевается изотоп лития, например, Li-6 или Li-7. Если предположить, что "Li3 означает атом с массовым числом 3, то это изотоп гелия (He), а не лития. Если же предположить, что 'Li3 означает просто литий (Li) и нужно рассчитать энергию связи для изотопа с массовым числом 3, то это нестабильный изотоп. Для корректного расчета энергии связи, нам нужно знать точный изотоп лития. Предположим, что имеется в виду изотоп Лития-6 (⁶Li), который состоит из 3 протонов и 3 нейтронов.
2. Шаг 2: Рассчитываем дефект массы (Δm). Дефект массы — это разница между суммой масс нуклонов и массой ядра.
   Сумма масс нуклонов = (масса протона × число протонов) + (масса нейтрона × число нейтронов).
   Масса протона ≈ 1,007276 а.е.м.
   Масса нейтрона ≈ 1,008665 а.е.м.
   Для ⁶Li:
   Δm = (1,007276 а.е.м. × 3) + (1,008665 а.е.м. × 3) - 6,0151 а.е.м.
   Δm = 3,021828 а.е.м. + 3,025995 а.е.м. - 6,0151 а.е.м.
   Δm = 6,047823 а.е.м. - 6,0151 а.е.м. = 0,032723 а.е.м.
3. Шаг 3: Переводим дефект массы в энергию. Используем соотношение Эйнштейна E=mc², но для упрощения в ядерной физике часто используют эквивалент 1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ (Мегаэлектронвольт).
   Энергия связи (E_связи) = Δm × 931,5 МэВ/а.е.м.
   E_связи = 0,032723 а.е.м. × 931,5 МэВ/а.е.м.
   E_связи ≈ 30,48 МэВ.
4. Шаг 4: Рассчитываем удельную энергию связи. Удельная энергия связи (энергия связи на один нуклон) показывает стабильность ядра.
   Удельная энергия связи = E_связи / A (где A - массовое число).
   Для ⁶Li:
   Удельная энергия связи = 30,48 МэВ / 6
   Удельная энергия связи ≈ 5,08 МэВ/нуклон.

Примечание: Расчет выполнен для изотопа Лития-6 (⁶Li). Если в задании имелся в виду другой изотоп лития, расчеты потребуют корректировки.

Ответ: Приблизительная энергия связи ядра изотопа Лития-6 составляет около 30,48 МэВ, удельная энергия связи — около 5,08 МэВ/нуклон.