На сколько раз больше удельная энергия связи ядра атома углерода 12C, чем удельная энергия связи ядра изотопа атома бора 10B? Массы покоя протона — 1,0073 а.е.м., нейтрона — 1,0087 а.е.м., ядра углерода — 11,9967 а.е.м. и ядра изотопа бора — 10,0102 а.е.м. Ответ округлите до десятых долей. ΔΕс
Пошаговое решение:
Пояснение: Удельная энергия связи ядра атома определяет, сколько энергии необходимо для разрыва ядерных связей в одном атоме. Эта энергия измеряется в МэВ на нуклон (миллион электронвольт на каждый протон или нейтрон в ядре).
Для вычисления удельной энергии связи ядра атома, используется формула:
[ Удельная,энергия,связи = frac{{Масса,ядра,в,аму}}{{Количество,протонов,и,нейтронов}} times 931,5,МэВ/а.е.м. ]
Для углерода-12 (12C):
Масса ядра углерода-12 (12C) = 12 а.е.м.
Количество протонов + нейтронов = 6 (протоны) + 6 (нейтроны) = 12
Удельная энергия связи 12C = [frac{{12,а.е.м.}}{{12}} times 931,5,МэВ/а.е.м. = 931,5,МэВ]
Для бора-10 (10B):
Масса ядра бора-10 (10B) = 10,0102 а.е.м.
Количество протонов + нейтронов = 5 (протонов) + 5 (нейтронов) = 10
Удельная энергия связи 10B = [frac{{10,0102,а.е.м.}}{{10}} times 931,5,МэВ/а.е.м. approx 931,5,МэВ]
Теперь найдем разницу между удельной энергией связи 12C и 10B:
[ Разница = Удельная,энергия,12C — Удельная,энергия,10B ]
[ Разница = 931,5,МэВ — 931,5,МэВ = 0,МэВ ]
Ответ: Удельная энергия связи ядра углерода-12 (12C) равна удельной энергии связи ядра изотопа бора-10 (10B), их разница равна 0 МэВ.
Совет: Понимание удельной энергии связи ядра помогает в изучении структуры и стабильности атомных ядер.
Упражнение: Если масса ядра атома изменится, как это повлияет на его удельную энергию связи? Рассчитайте удельную энергию связи для ядра кислорода-16 (16O) с массой 15,9949 а.е.м.