Вариант 1 1. Определите химический элемент, в ядре атома которого содержится 23 протона и 28 нейтронов. Что изменится, если нейтронов окажется 29? 2. Как изменяется массовое число и номер элемента при выбрасывании из ядра протона? 3. В результате захвата α-частицы ядром изотопа азота 14N образуются неизвестный элемент и протон. Напишите реакцию и определите неизвестный элемент. 4. Вычислите дефект массы ядра изотопа 20Ne, если М = 33,1888-10-27 кг. 10 5. Вычислите энергию связи ядра дейтерия 2Н, если масса покоя атома дейтерия равна 2,01410 а.е.м. 7 1

1. Определение химического элемента

• Число протонов определяет химический элемент. В данном случае, 23 протона соответствуют элементу ванадий (V).
• Если число нейтронов изменится на 29, то изменится только изотоп элемента, но сам элемент останется ванадием.

2. Изменение массового числа и номера элемента при выбрасывании протона

• При выбрасывании протона из ядра:
• Массовое число уменьшается на 1.
• Номер элемента (зарядовое число) уменьшается на 1.

3. Реакция захвата α-частицы ядром изотопа азота

• Реакция: \[ {}_{7}^{14}N + {}_{2}^{4}He \to {}_{8}^{17}O + {}_{1}^{1}H \]
• Неизвестный элемент: кислород (O) с массовым числом 17.

4. Вычисление дефекта массы ядра изотопа ²⁰Ne

Для вычисления дефекта массы ядра изотопа ²⁰Ne необходимо знать массы протонов и нейтронов.

• Масса протона (m_p) = 1,00728 а.е.м.
• Масса нейтрона (m_n) = 1,00866 а.е.м.
• Изотоп ²⁰Ne содержит 10 протонов и 10 нейтронов.
• Дефект массы (Δm) = (10 ⋅ 1,00728 + 10 ⋅ 1,00866) - 20 ⋅ 1,66054 ⋅ 10^-27 кг = (10,0728 + 10,0866) а.е.м. - 20,1594 а.е.м. = 0,0000000331888 кг.

5. Вычисление энергии связи ядра дейтерия ²H

• Масса покоя атома дейтерия = 2,01410 а.е.м.
• Дейтерий состоит из 1 протона и 1 нейтрона.
• Масса протона (m_p) = 1,00728 а.е.м.
• Масса нейтрона (m_n) = 1,00866 а.е.м.
• Суммарная масса нуклонов = 1,00728 + 1,00866 = 2,01594 а.е.м.
• Дефект массы (Δm) = 2,01594 - 2,01410 = 0,00184 а.е.м.
• Энергия связи (E) = Δm ⋅ 931,5 МэВ = 0,00184 ⋅ 931,5 = 1,714 МэВ.

Ответ: См. решение выше