Какую наименьшую энергию необходимо передать ядру атома изотопа кальция

Question

Физика: Какую наименьшую энергию необходимо передать ядру атома изотопа кальция 40|20Са, чтобы разделить его на отдельные, неколеблющиеся нюклоны, если массы покоя mp = 1,00814 а.е.м., mn = 1,00899 а.е.м

Pyatno · Accepted Answer

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать массовые разности и закон сохранения энергии.

Массовая разность (\(\Delta m\)) между исходным ядром и разделенными нюклонами может быть рассчитана следующим образом:

\(\Delta m = (mn + mp) - m_y\)

где \(mn\) и \(mp\) - массы нейтрона и протона соответственно, \(m_y\) - масса ядра изотопа кальция (^{40}_{20}Ca) в атомных единицах массы.

Теперь давайте рассчитаем \(Delta m\):

\(\Delta m = (1.00899 + 1.00814) - 39.97542 = 0.04171\) а.е.м.

Из закона сохранения энергии известно, что энергия, необходимая для разделения ядра, равна массовой разнице помноженной на квадрат скорости света (\(c\)). Формула выглядит следующим образом:

\(E = \Delta m \cdot c^2\)

где \(c\) - скорость света, приблизительно равная \(3 \times 10^8\) метров в секунду.

Теперь подставим значения и рассчитаем энергию:

\(E = 0.04171 \cdot (3 \times 10^8)^2\)

\(E = 3.74 \times 10^{14}\) Дж (джоулей)

Таким образом, чтобы разделить ядро атома изотопа кальция ^{40}_{20}Са на отдельные, неколеблющиеся нюклоны, необходимо передать минимальную энергию, равную \(3.74 \times 10^{14}\) Дж (джоулей).

Какую наименьшую энергию необходимо передать ядру атома изотопа кальция 40|20Са, чтобы разделить его на отдельные

Pyatno

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!