2. Определите энергию связи ядра атома лития 6/3 Li, Мя = 6.01513 а.е.м.

Краткое пояснение:

Для расчета энергии связи ядра атома лития мы воспользуемся той же методикой, что и для кислорода: определим количество протонов и нейтронов, рассчитаем дефект массы, переведем его в килограммы и затем вычислим энергию связи.

План решения:

1. Шаг 1: Определить количество протонов и нейтронов.
2. Шаг 2: Рассчитать дефект массы в а.е.м.
3. Шаг 3: Перевести дефект массы в кг.
4. Шаг 4: Рассчитать энергию связи.

Расчеты:

Шаг 1: Определение протонов и нейтронов

Атом лития (Li) имеет атомный номер 3, что означает наличие 3 протонов. Массовое число (верхнее число) равно 6. Количество нейтронов = массовое число - количество протонов = 6 - 3 = 3 нейтрона.

Шаг 2: Расчет дефекта массы в а.е.м.

Масса ядра лития дана как 6.01513 а.е.м. Используем массы протона (~1.00728 а.е.м.) и нейтрона (~1.00866 а.е.м.).

Суммарная масса нуклонов = (3 протона * 1.00728 а.е.м./протон) + (3 нейтрона * 1.00866 а.е.м./нейтрон)

Суммарная масса нуклонов = 3.02184 а.е.м. + 3.02598 а.е.м. = 6.04782 а.е.м.

Дефект массы (Δm) = Суммарная масса нуклонов - Масса ядра

Δm = 6.04782 а.е.м. - 6.01513 а.е.м. = 0.03269 а.е.м.

Шаг 3: Перевод дефекта массы в кг

1 а.е.м. ≈ 1.66054 × 10^-27 кг

Δm (в кг) = 0.03269 а.е.м. * 1.66054 × 10^-27 кг/а.е.м. ≈ 5.4294 × 10^-29 кг

Шаг 4: Расчет энергии связи

Используем формулу E = Δm * c².

E = (5.4294 × 10^-29 кг) * (3 × 10⁸ м/с)²

E = (5.4294 × 10^-29 кг) * (9 × 10¹⁶ м²/с²)

E ≈ 4.8865 × 10^-12 Дж

В МэВ: 1 а.е.м. ≈ 931.5 МэВ/c².

Энергия связи (в МэВ) = Дефект массы (в а.е.м.) * 931.5 МэВ/а.е.м.

E ≈ 0.03269 а.е.м. * 931.5 МэВ/а.е.м. ≈ 30.45 МэВ

Ответ: Энергия связи ядра атома лития составляет примерно 4.8865 × 10^-12 Дж или 30.45 МэВ.