Найти энергию связи (Дж) и дефект масс (кг) Ne20 и Mg26
Когда атомы объединяются в молекулы или ядра, они способны оказывать друг на друга силы. В ядерной физике одним из важных параметров, характеризующих ядра, является их энергия связи и дефект масс.
Энергия связи
Энергия связи ядра определяется как количество энергии, которое необходимо затратить, чтобы разбить ядро на его конституирующие частицы (протоны и нейтроны). Она измеряется в джоулях (Дж).
Для расчета энергии связи можно использовать формулу:
$$E = (Zm_p + N m_n - M)c^2$$ где $Z$ - количество протонов, $N$ - количество нейтронов, $m_p$ и $m_n$ - массы протона и нейтрона соответственно, $M$ - масса ядра и $c$ - скорость света.
Для Ne20 (20Ne):
$Z=10$, $N=10$, $m_p=1.0073$ единиц массы атома и $m_n=1.0087$ единиц массы атома. Масса ядра $M=19.9924$ единицы массы атома.
Вычислим:
$$E = (10 \cdot 1.0073 + 10 \cdot 1.0087 - 19.9924) \cdot c^2 = 166.41 \cdot 10^{-12} \text{Дж}$$
Для Mg26 (26Mg):
$Z=12$, $N=14$, $m_p=1.0073$ единиц массы атома и $m_n=1.0087$ единиц массы атома. Масса ядра $M=25.9869$ единиц массы атома.
Вычислим:
$$E = (12 \cdot 1.0073 + 14 \cdot 1.0087 - 25.9869) \cdot c^2 = 366.56 \cdot 10^{-12} \text{Дж}$$
Дефект масс
Для определения дефекта массы необходимо вычислить разницу между массой ядра и его конституирующими частями (протоны и нейтроны). Дефект масс выражается в килограммах.
Для Ne20:
$Z=10$, $N=10$, $m_p=1.0073$ единиц массы атома и $m_n=1.0087$ единиц массы атома. Масса ядра $M=19.9924$ единицы массы атома.
Вычислим:
$$\Delta m = M - (Z m_p + N m_n) = 0.0307 \text{единицы массы атома}$$
$$\Delta m_{kg} = 0.0307 \cdot 1.6606 \cdot 10^{-27} \text{кг} \approx 5.09 \cdot 10^{-30} \text{кг}$$
Для Mg26:
$Z=12$, $N=14$, $m_p=1.0073$ единиц массы атома и $m_n=1.0087$ единиц массы атома. Масса ядра $M=25.9869$ единиц массы атома.
Вычислим:
$$\Delta m = M - (Z m_p + N m_n) = 0.1023 \text{единицы массы атома}$$
$$\Delta m_{kg} = 0.1023 \cdot 1.6606 \cdot 10^{-27} \text{кг} \approx 1.70 \cdot 10^{-29} \text{кг}$$
Таким образом, энергия связи и дефект масс ядер Ne20 и Mg26 составляют соответственно:
| Ядро | Энергия связи (Дж) | Дефект масс (кг) |
|---|---|---|
| Ne20 | $166.41 \cdot 10^{-12}$ | $5.09 \cdot 10^{-30}$ |
| Mg26 | $366.56 \cdot 10^{-12}$ | $1.70 \cdot 10^{-29}$ |
- Где в Питере можно купить вяленую корюшку к пиву?
- Есть такая поговорка, что когда Путин говорит - можно заслушаться, а когда он начинает молчать, то можно обо... ться )))
- Что значит: незначительно отёк и утолщение в лобной и теменной области головы на КТ?
- Можно ли найти по электронному адресу?
- О чём мигает светофор?
- В чем дело, и как исправить