Краткое пояснение:
Дефект массы рассчитывается как разница между суммой масс нуклонов и массой ядра. Энергия связи вычисляется с помощью формулы Эйнштейна E=mc².
Пошаговое решение:
- Определяем состав ядра алюминия 27Al:
- Зарядовое число (Z) = 13 (количество протонов).
- Массовое число (A) = 27.
- Количество нейтронов (N) = A - Z = 27 - 13 = 14.
- Находим массу протона (m_p) и нейтрона (m_n) в кг:
- \( m_p \approx 1.6726 imes 10^{-27} \) кг
- \( m_n \approx 1.6749 imes 10^{-27} \) кг
- Рассчитываем суммарную массу нуклонов:
- Масса протонов = \( Z imes m_p = 13 imes 1.6726 imes 10^{-27} \) кг \( \approx 21.7438 imes 10^{-27} \) кг.
- Масса нейтронов = \( N imes m_n = 14 imes 1.6749 imes 10^{-27} \) кг \( \approx 23.4486 imes 10^{-27} \) кг.
- Суммарная масса нуклонов = \( 21.7438 imes 10^{-27} + 23.4486 imes 10^{-27} \) кг \( \approx 45.1924 imes 10^{-27} \) кг.
- Рассчитываем дефект массы (Δm):
- \( Δm = ( ext{Суммарная масса нуклонов}) - ( ext{Масса ядра}) \)
- \( Δm = 45.1924 imes 10^{-27} \) кг - \( 44.7937 imes 10^{-27} \) кг \( \approx 0.3987 imes 10^{-27} \) кг.
- Рассчитываем энергию связи (E_св) по формуле E = mc²:
- Скорость света \( c \approx 3 imes 10^{8} \) м/с.
- \( E_{св} = Δm imes c^2 \)
- \( E_{св} = (0.3987 imes 10^{-27} \) кг) \( \times (3 imes 10^{8} \) м/с)^2 \)
- \( E_{св} = 0.3987 imes 10^{-27} \) кг \( \times 9 imes 10^{16} \) м²/с² \( \approx 3.5883 imes 10^{-11} \) Дж.
Ответ: Дефект массы алюминия 27Al составляет приблизительно \( 0.3987 imes 10^{-27} \) кг. Энергия связи составляет приблизительно \( 3.5883 imes 10^{-11} \) Дж.