Дано:
Масса атома трития (m) = 3,01605 а.е.м
Массовое число (A) = 3
Зарядовое число (Z) = 1
Массовое число протона (m_p) ≈ 1,00727u
Массовое число нейтрона (m_n) ≈ 1,00866u
Массовое число электрона (m_e) ≈ 0,00055u
Скорость света в вакууме (c) ≈ 3,00 x 10^8 м/с
Найти:
Энергию связи ядра трития
Решение:
1. Вычислим массовое число нейтрона: A - Z = 3 - 1 = 2
2. Рассчитаем массу оболочки нейтронов и протонов: m_shell = Z * m_p + A * m_n - m
Подставляя значения: m_shell = 1 * 1,00727u + 2 * 1,00866u - 3,01605u ≈ 2,82748u
3. Энергия связи (E) можно найти через разницу между массой атома и массой оболочки, умноженной на квадрат скорости света: E = Δm * c^2
Δm = m - m_shell ≈ 3,01605u - 2,82748u ≈ 0,18857u
Преобразуем массу из а.е.м в килограммы: 1 а.е.м ≈ 1,66054 x 10^-27 кг
Масса трития в кг: 0,18857u * 1,66054 x 10^-27 кг/u ≈ 3,13 x 10^-27 кг
Теперь выразим энергию в дж: E ≈ 3,13 x 10^-27 кг * (3,00 x 10^8 м/с)^2 ≈ 2,817 x 10^-11 Дж
Ответ:
Энергия связи ядра трития составляет примерно 2,817 x 10^-11 Дж.