Question

Массы протона, нейтрона и ядра дейтерия 2/1H равны соответственно  1,007825  а.е.м.,  1,008665  а.е.м.  и  2,013553  а.е.м.  Какова  энергия  связи  нуклонов  в  ядре  дейтерия?  Ответ  вы-разите  в  МэВ  и  округлите  до  целых.  1  а.е.м.  соответствует  931 МэВ.

Answer 1

Дано:

- Масса протона m(протон) = 1,007825 а.е.м.
- Масса нейтрона m(нейтрон) = 1,008665 а.е.м.
- Масса ядра дейтерия m(2/1H) = 2,013553 а.е.м.
- 1 а.е.м. = 931 МэВ

Найти:

- Энергию связи нуклонов в ядре дейтерия.

Решение:

1. Рассчитаем массу свободных нуклонов в ядре дейтерия (состоящем из 1 протона и 1 нейтрона):
m(свободные нуклоны) = m(протон) + m(нейтрон)
                    = 1,007825 + 1,008665
                    = 2,016490 а.е.м.

2. Рассчитаем энергию покоя массы свободных нуклонов:
E(свободные нуклоны) = m(свободные нуклоны) * 931
                      = 2,016490 * 931
                      = 1 878,2 МэВ

3. Рассчитаем энергию связи ядра дейтерия. Энергия связи равна разнице между энергией покоя массы свободных нуклонов и энергией покоя самого ядра:
E(связи) = E(свободные нуклоны) - E(2/1H)
         = 1 878,2 - (2,013553 * 931)
         = 1 878,2 - 1 876,6
         = 1,6 МэВ

Ответ: Энергия связи нуклонов в ядре дейтерия составляет 2 МэВ (округлено до целых).