Номер 3, страница 323 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 54. Ядерные силы. Энергия связи атомных ядер. Вопросы - номер 3, страница 323.

Условие.

3. Что называют дефектом масс атомного ядра?

Решение.

Что называют дефектом масс атомного ядра?

Решение

Дефектом масс атомного ядра ($\Delta m$) называют разность между суммой масс всех нуклонов (протонов и нейтронов) в свободном состоянии, из которых состоит ядро, и действительной массой самого ядра.

Экспериментально установлено, что масса любого стабильного атомного ядра ($M_я$) всегда меньше суммы масс составляющих его протонов и нейтронов. Это уменьшение массы происходит из-за того, что при образовании ядра из отдельных нуклонов выделяется энергия, называемая энергией связи. Согласно принципу эквивалентности массы и энергии, открытому Альбертом Эйнштейном, эта выделившаяся энергия приводит к уменьшению массы системы. Иными словами, часть массы нуклонов превращается в энергию, которая удерживает их вместе в ядре.

Дефект масс вычисляется по формуле:

$\Delta m = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - M_я$

где:
$\text{Z}$ – число протонов в ядре (зарядовое число);
$\text{N}$ – число нейтронов в ядре;
$m_p$ – масса свободного протона (приблизительно $1.67262 \cdot 10^{-27}$ кг);
$m_n$ – масса свободного нейтрона (приблизительно $1.67493 \cdot 10^{-27}$ кг);
$M_я$ – масса ядра.

Дефект масс является мерой энергии связи ядра ($E_{св}$), которая определяется по формуле Эйнштейна:

$E_{св} = \Delta m \cdot c^2$

где $\text{c}$ – скорость света в вакууме.

Чем больше дефект масс, тем больше энергия связи и, следовательно, тем прочнее и стабильнее атомное ядро.

Ответ: Дефект масс атомного ядра — это разность между суммой масс покоя свободных нуклонов (протонов и нейтронов), из которых состоит ядро, и массой покоя самого ядра.