Какова удельная энергия связи нуклонов в ядре атома углерода-16 (16 6С)? Укажите массу ядра этого изотопа, свободного

Удельная энергия связи нуклонов в ядре атома можно рассчитать, используя формулу \( E = \frac{{\Delta m \cdot c^2}}{{\Delta n}} \), где \(\Delta m\) - изменение массы ядра при его образовании, \(c\) - скорость света, а \(\Delta n\) - количество нуклонов в ядре.

Для того чтобы найти \(\Delta m\), нужно вычислить разность массы атома углерода-16 и массы свободных протона и нейтрона. Масса ядра углерода-16 составляет примерно 16 атомных единиц (АЕ).

Масса свободного протона составляет примерно 1,007276 АЕ, а масса свободного нейтрона - 1,008665 АЕ. Следовательно, разность массы будет:

\[
\Delta m = 16 \, \text{АЕ} - (1,007276 \, \text{АЕ} + 1,008665 \, \text{АЕ}) = 16 \, \text{АЕ} - 2,015941 \, \text{АЕ}
\]

\[
\Delta m = 13,984059 \, \text{АЕ}
\]

Теперь подставим значения в формулу для удельной энергии связи:

\[
E = \frac{{13,984059 \, \text{АЕ} \cdot (2,998 \times 10^8 \, \text{м/с})^2}}{{16 \text{ нуклонов}}} = \frac{{13,984059 \times 931,5 \, \text{МэВ}}}{{16}}
\]

\[
E = 15,682753 \, \text{МэВ/нуклон}
\]

Для определения массы ядра атома углерода-16 нужно просуммировать массы свободных протонов и нейтронов:

\[
\text{Масса} = (1,007276 \, \text{АЕ} \times 6) + (1,008665 \, \text{АЕ} \times 10)
\]

\[
\text{Масса} = 12,01074 \, \text{АЕ}
\]

Масса свободного протона составляет примерно 1,007276 АЕ, а масса свободного нейтрона - 1,008665 АЕ.

Таким образом, масса ядра углерода-16 составляет примерно 12,01074 атомных единиц, масса свободного протона - 1,007276 атомных единиц, масса свободного нейтрона - 1,008665 атомных единиц.