Физика задача решение 2) Пользуясь законом взаимосвязи массы и энергии, вычислите- энергию связи между нуклонами в ядре гелия. mp= 1,00728 а.е.м., ma = 4,00260 а.е.м., mn= 1,00866 а.е.м.
Физика задача решение 2) Пользуясь законом взаимосвязи массы и энергии, вычислите- энергию связи между нуклонами в ядре гелия. mp= 1,00728 а.е.м., ma = 4,00260 а.е.м., mn= 1,00866 а.е.м.
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для вычисления энергии связи между нуклонами в ядре гелия, сначала нужно рассчитать массу ядра и сравнить её с массами отдельных нуклонов, входящих в состав этого ядра.
Ядро гелия состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Для ядра гелия (4He) (^4He) (4He) у нас будет следующая масса:
Масса двух протонов mp=1.00728 а.е.м. m_p = 1.00728 \, \text{а.е.м.} mp =1.00728а.е.м.Масса двух нейтронов mn=1.00866 а.е.м. m_n = 1.00866 \, \text{а.е.м.} mn =1.00866а.е.м.Теперь найдем массу двух протонов и двух нейтронов:
Масса 2 протонов=2⋅mp=2⋅1.00728=2.01456 а.е.м. \text{Масса 2 протонов} = 2 \cdot m_p = 2 \cdot 1.00728 = 2.01456 \, \text{а.е.м.}
Масса 2 протонов=2⋅mp =2⋅1.00728=2.01456а.е.м.
Масса 2 нейтронов=2⋅mn=2⋅1.00866=2.01732 а.е.м. \text{Масса 2 нейтронов} = 2 \cdot m_n = 2 \cdot 1.00866 = 2.01732 \, \text{а.е.м.}
Масса 2 нейтронов=2⋅mn =2⋅1.00866=2.01732а.е.м.
Следовательно, общая масса изолированных нуклонов 2протонаи2нейтрона2 протона и 2 нейтрона2протонаи2нейтрона будет:
m<em>свободных нуклонов=m</em>протонов+mнейтронов=2.01456+2.01732=4.03188 а.е.м. m<em>{\text{свободных нуклонов}} = m</em>{\text{протонов}} + m_{\text{нейтронов}} = 2.01456 + 2.01732 = 4.03188 \, \text{а.е.м.}
m<em>свободных нуклонов=m</em>протонов+mнейтронов =2.01456+2.01732=4.03188а.е.м.
Теперь, масса ядра гелия (mα) ( m_{\alpha} ) (mα ) известна и равна 4.00260 а.е.м. 4.00260 \, \text{а.е.м.} 4.00260а.е.м..
Далее, чтобы найти энергию связи Eb E_b Eb , необходимо использовать формулу:
E<em>b=(m</em>свободных нуклонов−mα)c2 E<em>b = (m</em>{\text{свободных нуклонов}} - m_{\alpha}) c^2
E<em>b=(m</em>свободных нуклонов−mα )c2
где c c c — скорость света. В соответствии с единицами, мы можем считать, что c2≈931.5 МэВ/а.е.м. c^2 \approx 931.5 \, \text{МэВ}/\text{а.е.м.} c2≈931.5МэВ/а.е.м. в формуле для преобразования массы в энергию.
Сначала найдем разницу масс:
Δm=m<em>свободных нуклонов−m</em>α=4.03188−4.00260=0.02928 а.е.м. \Delta m = m<em>{\text{свободных нуклонов}} - m</em>{\alpha} = 4.03188 - 4.00260 = 0.02928 \, \text{а.е.м.}
Δm=m<em>свободных нуклонов−m</em>α=4.03188−4.00260=0.02928а.е.м.
Теперь подставим это значение в формулу для энергии связи:
Eb=0.02928×931.5 МэВ≈27.3 МэВ E_b = 0.02928 \times 931.5 \, \text{МэВ} \approx 27.3 \, \text{МэВ}
Eb =0.02928×931.5МэВ≈27.3МэВ
Таким образом, энергия связи между нуклонами в ядре гелия составляет примерно 27.3 МэВ 27.3 \, \text{МэВ} 27.3МэВ.