Задача 5

Определите энергию связи дейтерия.

*Дано:*	*Решение:*
	; ; ; ; ; Ответ:
m_n = 1,0087 а.е.м.
Е_СВ - ?

В ядре атома дейтерия содержится две частицы: протон и нейтрон. Нам потребуются масса протона и масса нейтрона. Обратите внимание, все величины масс элементарных частиц измеряются в атомных единицах массы. Надо помнить и о том, что 1 а.е.м. = 1,66 ^. 10^{-27 кг}. Также запишем массу ядра дейтерия m_Я = 2,0141 а.е.м. Для определения энергии связи нам потребуется еще одна величина – скорость света с = 3 ^. 10⁸ м/с.

Для решения необходимо воспользоваться формулой Е_СВ = ∆m ^.c².

∆m – это дефект массы. Именно этот элемент, дефект массы, нам и потребуется сейчас определить. Как это сделать? Сложить массу протона и массу нейтрона, в ядре дейтерия этих частиц по одной, поэтому Z = 1 и N = 1, согласно уравнению Иваненко – Гейзенберга А = Z + N.

∆m = (Zm_p + Nm_n) - m_я

Обратите внимание, что после сложения этих величин мы вычли массу ядра и получили разницу:

∆m = (Zm_p + Nm_n) - m_я = 0, 0019 (а.е.м.)

Е_СВ = 0,0019 ^. 1,66 ^.10^-27^. 9 ^. 10¹⁶ = 0,0283 ^. 10^-11 [Дж]

Ответ: энергия связи дейтерия равна 0,0283 ^. 10^-11 Дж.

Список дополнительной литературы:

Рымкевич А. П. Сборник задач по физике, М., Просвещение, Изд. 12.
Лукашик В. И. Иванова В. Е., Сборник задач по физике 7-9, М., Просвещение, 2011 г.
А. В. Перышкин, Сборник задач по физике 7-9, М., Экзамен, 2010 г.