Задание 8. Определите энергию связи ядра изотопа дейтерия \(_1^2H\) (тяжёлого водорода). Масса протона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м., ядра дейтерия 2,0141 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 * 10^-27 кг, а скорость света с = 3 * 10^8 м/с.

Для определения энергии связи ядра дейтерия необходимо выполнить следующие шаги: 1. Вычислить дефект массы. Дефект массы ((\Delta m)) — это разница между суммарной массой нуклонов (протонов и нейтронов) в свободном состоянии и массой ядра. В ядре дейтерия содержится 1 протон и 1 нейтрон. Таким образом, дефект массы равен: \[ \Delta m = (m_p + m_n) - m_я \] где (m_p) - масса протона, (m_n) - масса нейтрона, (m_я) - масса ядра дейтерия. Подставляем значения: \[ \Delta m = (1,0073 \text{ а.е.м.} + 1,0087 \text{ а.е.м.}) - 2,0141 \text{ а.е.м.} = 2,0160 \text{ а.е.м.} - 2,0141 \text{ а.е.м.} = 0,0019 \text{ а.е.м.} \] 2. Перевести дефект массы в килограммы. \[ \Delta m = 0,0019 \text{ а.е.м.} * 1,66 * 10^{-27} \text{ кг/а.е.м.} = 3,154 * 10^{-30} \text{ кг} \] 3. Вычислить энергию связи. Используем формулу Эйнштейна для энергии: \[ E = \Delta m * c^2 \] где (E) - энергия связи, (c) - скорость света. Подставляем значения: \[ E = 3,154 * 10^{-30} \text{ кг} * (3 * 10^8 \text{ м/с})^2 = 3,154 * 10^{-30} \text{ кг} * 9 * 10^{16} \text{ м}^2/\text{с}^2 = 2,8386 * 10^{-13} \text{ Дж} \] Ответ: Энергия связи ядра дейтерия равна 2,8386 * 10^-13 Дж.