Номер 1, страница 83 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-62. Энергия связи. Дефект массы. Вариант 1 - номер 1, страница 83.

Условие.

1. Как называется минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на отдельные нуклоны?

Решение.

1. Минимальная энергия, которую необходимо затратить, чтобы расщепить атомное ядро на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны), называется энергией связи ядра. Эта энергия эквивалентна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных свободных нуклонов.

Возникновение энергии связи обусловлено явлением, которое называется дефектом масс. Экспериментально установлено, что масса покоя любого атомного ядра ($M_я$) всегда меньше, чем сумма масс покоя составляющих его свободных нуклонов. Разница между суммой масс свободных нуклонов и массой ядра называется дефектом масс ($\Delta m$). Согласно соотношению Эйнштейна, связывающему массу и энергию, этот дефект массы эквивалентен энергии, выделившейся при образовании ядра:

$E_{связи} = \Delta m \cdot c^2 = [(Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - M_я] \cdot c^2$

где $\text{Z}$ – число протонов в ядре (зарядовое число), $\text{N}$ – число нейтронов ($N=A-Z$, где $\text{A}$ - массовое число), $m_p$ – масса свободного протона, $m_n$ – масса свободного нейтрона, $M_я$ – масса ядра, а $\text{c}$ – скорость света в вакууме.

Чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны, необходимо совершить работу против ядерных сил, то есть сообщить ядру энергию, не меньшую, чем энергия связи. Таким образом, энергия связи является мерой прочности ядра. Чем больше энергия связи, тем более устойчивым является ядро.

Ответ: энергия связи ядра.