Задание 7 Дано: ядро изотопа дейтерия ²H (тяжёлого водорода), масса протона ≈ 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 c = 3 • 10⁸ м/с. Найти: Е-? (энергию связи ядра изотопа дейтерия ²H).

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Определим состав ядра дейтерия (²H):
• Протонов (Z): 1
• Нейтронов (N): 1 (так как A=2, Z=1, N=A-Z=2-1=1)
2. Рассчитаем суммарную массу нуклонов:
• Масса протонов = 1 * 1,0073 а.е.м. = 1,0073 а.е.м.
• Масса нейтронов = 1 * 1,0087 а.е.м. = 1,0087 а.е.м.
• Суммарная масса нуклонов = 1,0073 + 1,0087 = 2,0160 а.е.м.
3. Рассчитаем дефект масс (Δm):
• Δm = (Суммарная масса нуклонов) - (Масса ядра дейтерия)
• Δm = 2,0160 а.е.м. - 2,0141 а.е.м. = 0,0019 а.е.м.
4. Переведем дефект масс в килограммы:
• Δm (кг) = 0,0019 а.е.м. * 1,66 * 10⁻²⁷ кг/а.е.м. ≈ 0,003154 * 10⁻²⁷ кг = 3,154 * 10⁻³⁰ кг
5. Рассчитаем энергию связи (E) по формуле E=Δmc²:
• E = (3,154 * 10⁻³⁰ кг) * (3 * 10⁸ м/с)²
• E = (3,154 * 10⁻³⁰ кг) * (9 * 10¹⁶ м²/с²)
• E ≈ 28,386 * 10⁻¹⁴ Дж
• E ≈ 2,84 * 10⁻¹³ Дж

Ответ: 2,84 * 10⁻¹³ Дж