Дано:
- Масса изотопа трития (³H): 3,01550 а.е.м.
Решение:
- Определение понятия: Энергия связи изотопа — это энергия, необходимая для разделения ядра атома на составляющие его нуклеоны (протоны и нейтроны).
- Формула: Для расчета энергии связи используется формула E = Δm⋅c², где Δm — дефект массы, c — скорость света.
- Дефект массы (Δm): Дефект массы — это разница между суммой масс нуклонов, из которых состоит ядро, и фактической массой ядра. Для ³H (1 протон, 2 нейтрона):
Δm = (mₚ + 2⋅m<0xE2><0x82><0x99>) - m(³H) - Необходимые данные:
Протон (p): 1,007276 а.е.м.
Нейтрон (n): 1,008665 а.е.м.
Скорость света (c): 299792458 м/с (для перевода а.е.м. в энергию часто используют эквивалент 1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ/c²). - Расчет дефекта массы:
Δm = (1,007276 + 2 ⋅ 1,008665) - 3,01550 = (1,007276 + 2,01733) - 3,01550 = 3,024606 - 3,01550 = 0,009106 а.е.м. - Расчет энергии связи:
E = Δm ⋅ 931,5 МэВ/а.е.м.
E = 0,009106 а.е.м. ⋅ 931,5 МэВ/а.е.м. ≈ 8,482 МэВ
Ответ: Энергия связи изотопа трития (³H) составляет приблизительно 8,482 МэВ.