4. Вычислите дефект масс и энергию связи трития, масса ядра 5,0075*10^-27 кг.

4. Дефект масс и энергия связи трития:

Тритий — это изотоп водорода \( ^3_1H \). Он состоит из 1 протона и 2 нейтронов. Массовое число \( A = 3 \), зарядовое число \( Z = 1 \).

Масса протона \( m_p \approx 1,6726 \times 10^{-27} \) кг.

Масса нейтрона \( m_n \approx 1,6749 \times 10^{-27} \) кг.

Суммарная масса нуклонов в ядре трития:

\[ m_{нуклонов} = Z · m_p + (A-Z) · m_n \]

В ядре трития 1 протон и 2 нейтрона (A-Z = 3-1 = 2).

\[ m_{нуклонов} = 1 · (1,6726 · 10^{-27} \text{ кг}) + 2 · (1,6749 · 10^{-27} \text{ кг}) \]

\( m_{нуклонов} = 1,6726 · 10^{-27} + 3,3498 · 10^{-27} = 5,0224 · 10^{-27} \) кг.

Масса ядра трития дана: \( m_{ядра} = 5,0075 · 10^{-27} \) кг.

Дефект масс \( \Delta m \) — это разность между суммарной массой нуклонов и массой ядра:

\[ \Delta m = m_{нуклонов} - m_{ядра} \]

\( \Delta m = (5,0224 · 10^{-27} \text{ кг}) - (5,0075 · 10^{-27} \text{ кг}) \)

\( \Delta m = 0,0149 · 10^{-27} = 1,49 · 10^{-29} \) кг.

Энергия связи \( E_{связи} \) вычисляется по формуле Эйнштейна \( E = mc^2 \), где \( c \) — скорость света \( \approx 3 · 10^8 \) м/с.

\[ E_{связи} = \Delta m · c^2 \]

\( E_{связи} = (1,49 · 10^{-29} \text{ кг}) · (3 · 10^8 \text{ м/с})^2 \)

\( E_{связи} = (1,49 · 10^{-29}) · (9 · 10^{16}) \text{ Дж} \)

\( E_{связи} = 13,41 · 10^{-13} = 1,341 · 10^{-12} \) Дж.

Ответ: Дефект масс \( \Delta m = 1,49 · 10^{-29} \text{ кг} \). Энергия связи \( E_{связи} = 1,341 · 10^{-12} \text{ Дж} \).