Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
1. Определим количество протонов и нейтронов в ядре изотопа азота \(^{10}_{7}N\).
- Количество протонов (Z) равно нижнему индексу, то есть 7.
- Количество нейтронов (N) равно разности между массовым числом (A) и количеством протонов (Z), то есть N = A - Z = 10 - 7 = 3.
2. Вычислим дефект массы \(\Delta m\).
Дефект массы - это разница между суммой масс свободных протонов и нейтронов и массой ядра:
\[\Delta m = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - m_{\text{ядра}}\]
где:
- \(m_p\) - масса свободного протона = 1.00728 а.е.м.
- \(m_n\) - масса свободного нейтрона = 1.00866 а.е.м.
- \(m_{\text{ядра}}\) - масса ядра изотопа азота = 10.04165 а.е.м.
Подставляем значения:
\[\Delta m = (7 \cdot 1.00728 + 3 \cdot 1.00866) - 10.04165\]
\[\Delta m = (7.05096 + 3.02598) - 10.04165\]
\[\Delta m = 10.07694 - 10.04165\]
\[\Delta m = 0.03529 \text{ а.е.м.}\]
3. Вычислим энергию связи \(E_{\text{связи}}\).
Для этого используем соотношение, что 1 а.е.м. эквивалентна 931.5 МэВ:
\[E_{\text{связи}} = \Delta m \cdot 931.5 \text{ МэВ}\]
\[E_{\text{связи}} = 0.03529 \cdot 931.5 \text{ МэВ}\]
\[E_{\text{связи}} = 32.873835 \text{ МэВ}\]
4. Вычислим удельную энергию связи \(f\).
Удельная энергия связи - это энергия связи, деленная на количество нуклонов (A) в ядре:
\[f = \frac{E_{\text{связи}}}{A}\]
\[f = \frac{32.873835}{10}\]
\[f = 3.2873835 \text{ МэВ/нуклон}\]
5. Округлим ответ до десятых.
Согласно условию задачи, ответ нужно записать с точностью до десятых:
\[f \approx 3.3 \text{ МэВ/нуклон}\]
Ответ: f = 3.3 МэВ