Краткое пояснение: Энергия связи ядра — это энергия, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны.
Пошаговое решение:
- Определим количество протонов и нейтронов в ядре кислорода-17 (17O).
Кислород (O) имеет атомный номер 8, значит, в ядре 8 протонов. Массовое число равно 17, следовательно, количество нейтронов равно 17 - 8 = 9. - Рассчитаем суммарную массу всех нуклонов:
Суммарная масса = (8 × масса протона) + (9 × масса нейтрона)
Суммарная масса = (8 × 1,00728 а.е.м.) + (9 × 1,00866 а.е.м.)
Суммарная масса = 8,05824 а.е.м. + 9,07794 а.е.м. = 17,13618 а.е.м. - Определим дефект масс:
Дефект масс = Суммарная масса нуклонов - Масса ядра
Дефект масс = 17,13618 а.е.м. - 16,999133 а.е.м. = 0,137047 а.е.м. - Вычислим энергию связи (Eсвязи) в МэВ, используя эквивалент 1 а.е.м. = 931 МэВ:
Eсвязи = Дефект масс × 931 МэВ/а.е.м.
Eсвязи = 0,137047 а.е.м. × 931 МэВ/а.е.м. ≈ 127,59 МэВ - Округлим до целых:
Eсвязи ≈ 128 МэВ - Вычислим энергию связи в Джоулях:
Сначала переведем дефект масс в килограммы:
Дефект масс в кг = 0,137047 а.е.м. × 1,66 × 10-27 кг/а.е.м.
Дефект масс в кг = 2,275 × 10-28 кг - Теперь воспользуемся формулой Эйнштейна E = mc2, где c = 3 × 108 м/с:
E = (2,275 × 10-28 кг) × (3 × 108 м/с)2
E = (2,275 × 10-28 кг) × (9 × 1016 м2/с2)
E = 2,0475 × 10-11 Дж
Ответ: 128 МэВ, 2,0475 × 10-11 Дж