Номер 2, страница 300 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Параграф 62. Энергия связи. Дефект массы. Ответь на вопросы - номер 2, страница 300.

Условие.

2. Запишите формулу для определения дефекта массы любого ядра.

Решение.

Решение 2.

Энергией связи атомного ядра называют минимальную энергию, которую необходимо затратить, чтобы расщепить ядро на составляющие его отдельные нуклоны (протоны и нейтроны). Эта же энергия выделяется при образовании ядра из свободных нуклонов. Возникновение этой энергии объясняется явлением дефекта масс: масса покоя ядра всегда оказывается меньше, чем сумма масс покоя составляющих его нуклонов. Разница в массе, согласно формуле Эйнштейна $E=mc^2$, и эквивалентна энергии связи. Чем больше энергия связи, тем более устойчивым является ядро.

Ответ: Энергия связи ядра — это энергия, равная работе, которую нужно совершить для разделения ядра на составляющие его нуклоны.

2. Дефект массы ядра — это разность между суммой масс всех нуклонов (протонов и нейтронов), из которых состоит ядро, когда они находятся в свободном состоянии, и массой самого ядра. Формула для определения дефекта массы (${\Delta}m$) любого ядра имеет вид:

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

где:

Z — число протонов в ядре (атомный номер элемента),

N — число нейтронов в ядре ( $N = A - Z$, где A — массовое число),

m_p — масса свободного протона,

m_n — масса свободного нейтрона,

M_я — масса ядра.

Ответ: Формула для определения дефекта массы: ${\Delta}m = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - M_я$.

3. Энергия связи ядра ($E_{св}$) определяется дефектом массы (${\Delta}m$) в соответствии с принципом эквивалентности массы и энергии, выраженным знаменитой формулой Эйнштейна. Чтобы найти энергию связи, нужно дефект массы умножить на квадрат скорости света в вакууме ($c$). Формула для вычисления энергии связи:

$E_{св} = {\Delta}m \cdot c^2$

Если подставить выражение для дефекта массы, формула примет развернутый вид:

$E_{св} = ((Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - M_я) \cdot c^2$

где все обозначения те же, что и в пункте 2, а c — скорость света в вакууме (приблизительно $3 \cdot 10^8$ м/с).

Ответ: Формула для определения энергии связи ядра: $E_{св} = {\Delta}m \cdot c^2$.