Номер 8, страница 105 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

8. Как вычисляется дефект массы?

8. Как вычисляется дефект массы?

Дефект массы – это физическое явление, заключающееся в том, что масса атомного ядра всегда меньше суммы масс составляющих его нуклонов (протонов и нейтронов), когда они находятся в свободном состоянии. Эта разница в массе, согласно формуле Эйнштейна $E = mc^2$, эквивалентна энергии связи ядра — энергии, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны.

Решение

Для вычисления дефекта массы ($\Delta m$) необходимо знать состав ядра и массы его компонентов.
1. Определяем число протонов $\text{Z}$ (равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева) и число нейтронов $\text{N}$ (равно разности между массовым числом $\text{A}$ и числом протонов $\text{Z}$, т.е. $N = A - Z$).
2. Находим суммарную массу всех протонов и нейтронов, как если бы они были свободными. Эта сумма равна $Z \cdot m_p + N \cdot m_n$, где $m_p$ — масса протона, а $m_n$ — масса нейтрона.
3. Из полученной суммы вычитаем экспериментально измеренную массу ядра $M_я$.

Таким образом, формула для вычисления дефекта массы имеет вид:
$\Delta m = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - M_я$
где:
$\Delta m$ — дефект массы;
$\text{Z}$ — число протонов в ядре;
$m_p$ — масса свободного протона (приблизительно $1,00728$ а. е. м.);
$\text{N}$ — число нейтронов в ядре;
$m_n$ — масса свободного нейтрона (приблизительно $1,00866$ а. е. м.);
$M_я$ — масса ядра.

Ответ: Дефект массы вычисляется как разность между суммой масс всех протонов и нейтронов, входящих в состав ядра, и фактической массой этого ядра. Формула для вычисления: $\Delta m = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - M_я$.