Дано: масса ядра дейтерия m = 3,3487 * 10^-27 кг
Найти: дефект массы Δm и энергию связи дейтерия
Решение:
Для вычисления дефекта массы используем формулу:
Δm = Zm - (mp + mn)
где Z - масса ядра в атомных единицах массы, mр - масса протона, mn - масса нейтрона.
Массовое число Z для дейтерия равно 2 (так как в дейтерии 1 протон и 1 нейтрон), масса протона mр = 1,67 * 10^-27 кг, масса нейтрона mn = 1,675 * 10^-27 кг.
Δm = 2 * m - (mр + mn) = 2 * 3,3487 * 10^-27 - (1,67 * 10^-27 + 1,675 * 10^-27) = 6,6974 * 10^-27 - 3,345 * 10^-27 = 3,3524 * 10^-27 кг
Для вычисления энергии связи дейтерия используем формулу:
E = Δm * c^2
где c - скорость света в вакууме (c = 3 * 10^8 м/с).
E = 3,3524 * 10^-27 * (3 * 10^8)^2 = 3,018 * 10^-10 Дж
Ответ: дефект массы дейтерия Δm = 3,3524 * 10^-27 кг, энергия связи дейтерия E = 3,018 * 10^-10 Дж.