Номер 805, страница 121 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Модели атомов. Поглощение и испускание света атомами. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада - номер 805, страница 121.

Условие.

805. Во сколько раз масса ядра атома углерода больше массы ядра атома гелия?

Решение.

Дано:

Наиболее распространенный изотоп углерода - Углерод-12 ($^{12}C$).

Наиболее распространенный изотоп гелия - Гелий-4 ($^{4}He$).

Массовое число ядра углерода: $A_C = 12$.

Массовое число ядра гелия: $A_{He} = 4$.

Найти:

Отношение масс ядер: $\frac{m_C}{m_{He}}$

Решение:

Масса ядра атома в основном определяется суммарной массой протонов и нейтронов (нуклонов), из которых оно состоит. Количество нуклонов в ядре называется массовым числом ($A$). Поскольку массы протона и нейтрона очень близки, массу ядра можно считать приблизительно пропорциональной его массовому числу. Масса электронов пренебрежимо мала по сравнению с массой ядра.

Масса ядра атома углерода ($m_C$) пропорциональна его массовому числу $A_C=12$.

Масса ядра атома гелия ($m_{He}$) пропорциональна его массовому числу $A_{He}=4$.

Чтобы найти, во сколько раз масса ядра углерода больше массы ядра гелия, нужно найти отношение их масс. Обозначим массу одного нуклона (протона или нейтрона) как $m_N$.

Тогда:

$m_C \approx A_C \cdot m_N = 12 \cdot m_N$

$m_{He} \approx A_{He} \cdot m_N = 4 \cdot m_N$

Найдем отношение этих масс:

$\frac{m_C}{m_{He}} \approx \frac{12 \cdot m_N}{4 \cdot m_N} = \frac{12}{4} = 3$

Таким образом, масса ядра атома углерода приблизительно в 3 раза больше массы ядра атома гелия.

Ответ: масса ядра атома углерода больше массы ядра атома гелия в 3 раза.