Чему равна энергия связи ядра изотопа водорода \(_1^2H\)? Масса протона 1,0073 а. е. м., масса нейтрона 1,0087 а. е. м., масса ядра дейтерия 2,0141 а. е. м.

Давай решим эту задачу по физике вместе! Нам нужно найти энергию связи ядра дейтерия. Дано: (m_p = 1.0073) а.е.м. (масса протона) (m_n = 1.0087) а.е.м. (масса нейтрона) (m_я = 2.0141) а.е.м. (масса ядра дейтерия) Решение: 1. Находим дефект массы ((\Delta m\)): Дейтерий состоит из одного протона и одного нейтрона. Поэтому дефект массы равен разности между суммой масс протона и нейтрона и массой ядра дейтерия: \[\Delta m = (m_p + m_n) - m_я\] Подставляем значения: \[\Delta m = (1.0073 + 1.0087) - 2.0141 = 2.0160 - 2.0141 = 0.0019 \text{ а.е.м.}\] 2. Переводим дефект массы в килограммы: 1 а.е.м. = (1.66054 imes 10^{-27}) кг \[\Delta m = 0.0019 \times 1.66054 imes 10^{-27} = 3.155 imes 10^{-30} \text{ кг}\] 3. Вычисляем энергию связи (E) по формуле Эйнштейна: \[E = \Delta m \cdot c^2\] где (c = 2.99792458 imes 10^8) м/с (скорость света в вакууме) \[E = 3.155 imes 10^{-30} \cdot (2.99792458 imes 10^8)^2 = 3.155 imes 10^{-30} \cdot 8.98755 imes 10^{16} = 2.8356 imes 10^{-13} \text{ Дж}\] 4. Переводим энергию связи в МэВ (мегаэлектронвольты): 1 эВ = (1.60218 imes 10^{-19}) Дж 1 МэВ = (1.60218 imes 10^{-13}) Дж \[E = \frac{2.8356 imes 10^{-13}}{1.60218 imes 10^{-13}} = 1.7699 \text{ МэВ}\] Ответ: Энергия связи ядра дейтерия равна примерно 1.77 МэВ.