Номер 6, страница 223 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

6. Что называют дефектом масс?

6. Что называют дефектом масс?

Решение

Дефектом масс ($\Delta m$) в ядерной физике называют разность между суммой масс всех нуклонов (протонов и нейтронов), из которых состоит атомное ядро, когда они находятся в свободном состоянии, и реальной, экспериментально измеренной массой самого ядра.

Суть явления в том, что масса ядра всегда меньше, чем сумма масс составляющих его частиц. Это происходит потому, что при объединении нуклонов в ядро выделяется большое количество энергии, называемой энергией связи ($E_{св}$). Эта энергия удерживает нуклоны вместе. Согласно принципу эквивалентности массы и энергии, открытому Альбертом Эйнштейном ($E = mc^2$), масса и энергия взаимосвязаны. Выделившаяся энергия связи "уносит" с собой часть массы, которая и называется дефектом масс.

Формула для расчёта дефекта масс:

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

где:
$Z$ — число протонов в ядре (зарядовое число);
$N$ — число нейтронов в ядре;
$m_p$ — масса свободного протона;
$m_n$ — масса свободного нейтрона;
$M_{я}$ — масса ядра.

Дефект масс является мерой энергии связи ядра. Чем больше дефект масс, тем больше энергия связи, а значит, тем более устойчивым является ядро. Энергию связи можно рассчитать, умножив дефект масс на квадрат скорости света в вакууме ($c$):

$E_{св} = \Delta m \cdot c^2$

Ответ: Дефект масс — это разница между суммой масс всех свободных протонов и нейтронов, составляющих ядро, и действительной массой этого ядра. Эта "недостающая" масса эквивалентна энергии связи, которая удерживает нуклоны в ядре.