Определите энергию связи ядра углерода 1С. Масса протона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м., ядра углерода 12,0000 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 ⋅ 10-27 кг, а ско- рость света с = 3 ⋅ 10° м/с.

Решение:

• Ядро углерода состоит из 6 протонов и 6 нейтронов.
• Масса 6 протонов: 6 ⋅ 1.0073 а.е.м. = 6.0438 а.е.м.
• Масса 6 нейтронов: 6 ⋅ 1.0087 а.е.м. = 6.0522 а.е.м.
• Общая масса нуклонов: 6.0438 + 6.0522 = 12.096 а.е.м.
• Дефект массы: 12.096 - 12.0000 = 0.096 а.е.м.
• Переведем дефект массы в килограммы: 0.096 а.е.м. ⋅ 1.66 ⋅ 10⁻²⁷ кг/а.е.м. = 1.5936 ⋅ 10⁻²⁸ кг
• Энергия связи ядра углерода: E = Δm ⋅ c², где Δm - дефект массы, c - скорость света. E = 1.5936 ⋅ 10⁻²⁸ кг ⋅ (3 ⋅ 10⁸ м/с)² = 1.5936 ⋅ 10⁻²⁸ кг ⋅ 9 ⋅ 10¹⁶ м²/с² = 14.3424 ⋅ 10⁻¹² Дж

Ответ: 14.3424 ⋅ 10⁻¹² Дж