Дано:
- Масса протона m(протон) = 1,007825 а.е.м.
- Масса нейтрона m(нейтрон) = 1,008665 а.е.м.
- Масса ядра азота 14/7N m(14/7N) = 14,003074 а.е.м.
- 1 а.е.м. = 931 МэВ
Найти:
- Минимальную энергию, необходимую для расщепления ядра азота 14/7N на протоны и нейтроны.
Решение:
1. Рассчитаем массу всех нуклонов, из которых состоит ядро азота 14/7N. Ядро состоит из 7 протонов и 7 нейтронов.
m(свободные нуклоны) = 7 * m(протон) + 7 * m(нейтрон)
= 7 * 1,007825 + 7 * 1,008665
= 7,054775 + 7,060655
= 14,115430 а.е.м.
2. Рассчитаем энергию покоя массы всех свободных нуклонов:
E(свободные нуклоны) = m(свободные нуклоны) * 931
= 14,115430 * 931
= 13 140,3 МэВ
3. Рассчитаем энергию покоя самого ядра азота:
E(14/7N) = m(14/7N) * 931
= 14,003074 * 931
= 13 033,8 МэВ
4. Минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра, равна разнице между энергией покоя свободных нуклонов и энергией покоя самого ядра:
E(минимальная) = E(свободные нуклоны) - E(14/7N)
= 13 140,3 - 13 033,8
= 106,5 МэВ
Ответ: Минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра азота 14/7N, составляет 107 МэВ (округлено до целых).