Энергия связи ядра
Физика
11 класс
Сложность: ⭐⭐⭐
Условие
Масса ядра гелия-4 равна 4,002603 а.е.м. Масса протона 1,007276 а.е.м., масса нейтрона 1,008665 а.е.м. Найдите удельную энергию связи (энергию связи на один нуклон) для гелия-4. (1 а.е.м. = 931,5 МэВ)
Решение
Состав ядра: 2 протона, 2 нейтрона.
Суммарная масса нуклонов: $$ 2 \times 1.007276 + 2 \times 1.008665 = 2.014552 + 2.017330 = 4.031882 \text{ а.е.м.} $$
Дефект массы: $$ \Delta m = 4.031882 - 4.002603 = 0.029279 \text{ а.е.м.} $$
Энергия связи: $$ E_{\text{св}} = \Delta m \times 931.5 \approx 0.029279 \times 931.5 \approx 27.27 \text{ МэВ} $$
Удельная энергия связи: $$ E_{\text{уд}} = \frac{E_{\text{св}}}{4} \approx 6.82 \text{ МэВ/нуклон} $$