Question

Вычислите энергию связи нуклонов в ядре атома изотопа азота N722. Масса ядра изотопа азота равна m = 22,03439 а. е. м. Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м. Масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м. (ответ запиши с точностью до десятых).

Answer 1

Чтобы вычислить энергию связи нуклонов в ядре атома изотопа азота N722, необходимо знать разницу в массе ядра и массы свободных нуклонов и преобразовать ее в энергию, используя соотношение E=mc^2.

Давайте начнем с вычисления массы ядра изотопа азота. Дано, что масса ядра равна m = 22,03439 а. е. м. (атомная единица массы).

Далее, нам нужно знать массы свободных протонов и нейтронов. Масса свободного протона равна mp = 1,00728 а. е. м., а масса свободного нейтрона равна mn = 1,00866 а. е. м.

Теперь найдем разницу в массе ядра и массе свободных нуклонов. Δm = m - (Z * mp + (A- Z) * mn), где Z - число протонов в ядре (атомный номер), A - число нуклонов (массовое число). В нашем случае, Z = 7 (атомный номер азота) и A = 22 (массовое число азота). Подставим значения и вычислим:

Δm = 22,03439 - (7 * 1,00728 + (22 - 7) * 1,00866) = 22,03439 - (7.05196 + 14.05332) = 22,03439 - 21.10528 = 0.92911 а. е. м.

Теперь, используем соотношение E=mc^2: E = Δm * c^2, где c - скорость света, примерно равная 3.00 × 10^8 м/с. Подставим значения и рассчитаем:

E = 0.92911 * (3.00 × 10^8)^2 = 0.92911 * 9.00 × 10^16 = 8.361 * 10^16 эрг.

Ответ: Энергия связи нуклонов в ядре атома изотопа азота N722 составляет примерно 8.4 * 10^16 эрг (с точностью до десятых).