Краткое пояснение:
Энергия связи ядра — это минимальная энергия, необходимая для полного расщепления ядра на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны). Она рассчитывается через дефект массы ядра (Δm) по формуле E = Δm * c².
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем состав ядра. Ядро ⁶₃Li состоит из 3 протонов и (6 - 3) = 3 нейтронов.
- Шаг 2: Находим массы протонов и нейтронов. Масса протона (mp) ≈ 1.007276 а.е.м., масса нейтрона (mn) ≈ 1.008665 а.е.м.
- Шаг 3: Вычисляем суммарную массу нуклонов: 3 * mp + 3 * mn = 3 * 1.007276 + 3 * 1.008665 = 3.021828 + 3.025995 = 6.047823 а.е.м.
- Шаг 4: Находим массу ядра ⁶₃Li. Масса ядра (mLi) ≈ 6.015121 а.е.м.
- Шаг 5: Вычисляем дефект массы (Δm): Δm = (3 * mp + 3 * mn) - mLi = 6.047823 - 6.015121 = 0.032702 а.е.м.
- Шаг 6: Переводим дефект массы в кг: 1 а.е.м. ≈ 1.66054 × 10⁻²⁷ кг. Δm ≈ 0.032702 * 1.66054 × 10⁻²⁷ кг ≈ 5.4304 × 10⁻²⁹ кг.
- Шаг 7: Вычисляем энергию связи (E) по формуле E = Δm * c², где c ≈ 3 × 10⁸ м/с. E ≈ 5.4304 × 10⁻²⁹ кг * (3 × 10⁸ м/с)² ≈ 5.4304 × 10⁻²⁹ * 9 × 10¹⁶ Дж ≈ 4.887 × 10⁻¹² Дж.
- Шаг 8: Переводим энергию в МэВ (1 а.е.м. ≈ 931.5 МэВ). E ≈ 0.032702 а.е.м. * 931.5 МэВ/а.е.м. ≈ 30.47 МэВ.
Ответ: Энергия связи ядра ⁶₃Li ≈ 30.47 МэВ.