Каков дефект массы и энергия связи ядра бора? При известных массе атома бора (11,009305 а. е. м.), массе атома водорода

Дефект массы ядра определяется как разница между массой отдельных нуклонов в свободном состоянии и массой ядра, выраженной в единицах массы атома (а. е. м.). Энергия связи ядра является мерой энергии, необходимой для разрушения ядра.

Для решения задачи нам необходимо рассчитать сначала дефект массы ядра бора, а затем энергию связи ядра бора.

Согласно условию задачи, масса атома бора составляет 11,009305 а. е. м., масса атома водорода - 1,007825 а. е. м., а масса нейтрона - 1,008665 а. е. м.

Для начала рассчитаем дефект массы ядра бора:
Для этого вычислим сумму масс протонов и нейтронов, необходимых для образования ядра бора.

Масса протона равна приблизительно 1,007825 а. е. м.
Масса нейтрона составляет примерно 1,008665 а. е. м.

Ядро бора состоит из 5 протонов и 6 нейтронов, так как атомный номер бора равен 5. Следовательно, дефект массы ядра бора равен:

\(\text{дефект массы ядра бора} = (5 \cdot 1,007825) + (6 \cdot 1,008665) - 11,009305\)

\(\text{дефект массы ядра бора} = 11,00175 - 11,009305\)

\(\text{дефект массы ядра бора} = -0,007555 \, \text{а. е. м.}\)

Далее мы можем рассчитать энергию связи ядра бора, используя формулу

\(\text{энергия связи} = \text{дефект массы} \times c^2\),

где \(c\) - скорость света в вакууме, равная \(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\).

\(\text{энергия связи ядра бора} = -0,007555 \cdot (3 \times 10^8)^2\)

\(\text{энергия связи ядра бора} = -0,007555 \cdot 9 \times 10^{16}\)

\(\text{энергия связи ядра бора} \approx -6,8 \times 10^{14} \, \text{джоулей}\)

Таким образом, дефект массы ядра бора составляет примерно -0,007555 а. е. м., а энергия связи ядра бора равна приблизительно -6,8 × 10^14 Джоулей.