6. Найдите дефект массы атома железа в а.е.м. и в кг. m₁ = 1.0073 а.е.м; mₙ = 1.0087 а.е.м; M = 55.847 а. е. м.

Решение:

Дефект массы (Dm) — это разность между суммой масс нуклонов, составляющих ядро, и массой самого ядра. Он показывает, какая масса превратилась в энергию связи ядра.

1. Определение состава ядра железа:

Железо (Fe) имеет атомный номер Z = 26. Это означает, что в ядре 26 протонов.

Массовое число (A) для данного изотопа железа указано как M = 55.847 а.е.м. Для расчета дефекта массы нам нужно целое массовое число. Округлим до ближайшего целого: A ≈ 56.

Число нейтронов (N) = A - Z = 56 - 26 = 30.

2. Расчет суммарной массы нуклонов:

Масса протонов = Z * mₚ = 26 * 1.0073 а.е.м. = 26.1898 а.е.м.

Масса нейтронов = N * mₙ = 30 * 1.0087 а.е.м. = 30.261 а.е.м.

Суммарная масса нуклонов = 26.1898 + 30.261 = 56.4508 а.е.м.

3. Расчет дефекта массы в а.е.м.:

Dm = (Суммарная масса нуклонов) - (Масса ядра)

Dm = 56.4508 а.е.м. - 55.847 а.е.м. = 0.6038 а.е.м.

4. Перевод дефекта массы в килограммы:

1 а.е.м. ≈ 1.660539 × 10⁻²⁷ кг

Dm (кг) = 0.6038 а.е.м. * (1.660539 × 10⁻²⁷ кг/а.е.м.) ≈ 1.0025 × 10⁻²⁷ кг

Ответ:

• Дефект массы атома железа составляет 0.6038 а.е.м.
• Дефект массы атома железа составляет примерно 1.0025 × 10⁻²⁷ кг.