Номер 4, страница 242 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 48. Деление и синтез ядер. Цепная реакция. Задания и упражнения - номер 4, страница 242.

Условие.

4. Ниже указаны три изотопа элементов Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева: $"^{235}_{92}\text{U}, ^{141}_{56}\text{Ba}, ^{92}_{36}\text{Kr}$". Атомное ядро какого элемента обладает:

а) наибольшей энергией связи;

б) наименьшей энергией связи?

Решение.

Энергия связи атомного ядра – это энергия, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны). Она рассчитывается по формуле Эйнштейна $E_{св} = \Delta m \cdot c^2$, где $\Delta m$ – дефект масс.

Полная энергия связи ядра напрямую зависит от количества нуклонов в нём (массового числа $\text{A}$). Чем больше нуклонов в ядре, тем больше суммарная сила, их удерживающая, и, как следствие, тем больше полная энергия связи. Таким образом, для ответа на вопрос необходимо сравнить массовые числа ($\text{A}$) данных изотопов.

Массовые числа (верхний индекс в обозначении элемента) для представленных изотопов:

Для урана $_{92}^{235}\text{U}$: массовое число $A = 235$.

Для бария $_{56}^{141}\text{Ba}$: массовое число $A = 141$.

Для криптона $_{36}^{92}\text{Kr}$: массовое число $A = 92$.

Сравнивая массовые числа, получаем соотношение: $235 > 141 > 92$.

а) наибольшей энергией связи
Ядро урана-235 ($_{92}^{235}\text{U}$) содержит наибольшее количество нуклонов ($A = 235$) среди представленных вариантов. Следовательно, его полная энергия связи будет наибольшей.
Ответ: наибольшей энергией связи обладает атомное ядро урана $_{92}^{235}\text{U}$.

б) наименьшей энергией связи
Ядро криптона-92 ($_{36}^{92}\text{Kr}$) содержит наименьшее количество нуклонов ($A = 92$). Поэтому его полная энергия связи будет наименьшей среди трёх изотопов.
Ответ: наименьшей энергией связи обладает атомное ядро криптона $_{36}^{92}\text{Kr}$.