Как найти массу нейтрального атома

Решение: энергия связи ядра атома
[ E=931,5cdot left(Zcdot m_{p} +Ncdot m_{n} -mright), ]
здесь 931,5 МэВ/а.е.м. – энергетический эквивалент атомной единицы массы, Z = 3 – число протонов, N = 2 – число нейтронов в ядре, m_p = 1,007276 а.е.м. масса протона, m_n = 1,00866 а.е.м. масса нейтрона, m – масса ядра. Масса нейтрального атома (обозначим её m_a) равна суммарной массе ядра и электронов, вращающихся вокруг него (электронной оболочки). Количество электронов в атоме равно количеству протонов в ядре (атом нейтрален). Масса электрона m_e = 0,000549 а.е.м. Таким образом
[ begin{array}{l} {m==Zcdot m_{p} +Ncdot m_{n} -frac{E}{931,5},} \ {m_{a} =m+Zcdot m_{e} =Zcdot left(m_{p} +m_{e} right)+Ncdot m_{n} -frac{E}{931,5}.} end{array} ]
Ответ: 5,011256 а.е.м. = 8,32∙10^-27 кг.

Нашли ошибку? Сообщите в комментариях (внизу страницы)

Страница 1 из 4

7. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц

1. Определите массу нейтрального атома ⁵⁴₂₄Cr.

3. Определите, какую часть массы нейтрального атома ¹²₆C (m = 19,9272*10^-27 кг) составляет масса его электронной оболочки.

6. Определите, пользуясь таблицей Менделеева, число нейтронов и протонов в атомах платины и урана.

8. Определите плотность ядерного вещества, выражаемую числом нуклонов в 1 см³, если в ядре с массовым числом A все нуклоны плотно упакованы в пределах его радиуса.

11. Определите, какая энергия в электрон-вольтах соответствует дефекту массы Δm = 3*10^-20 мг.

12. Определите энергию связи ядра атома гелия ⁴₂He. Масса нейтрального атома гелия равна 6,6467*10^-27 кг.

13. Определите удельную энергию связи δE_св (энергию связи, отнесенную к одному нуклону) для ядер: 1) ⁴₂He; 2)¹²₆C. Массы нейтральных атомов гелия и углерода соответственно равны 6,6467*10^-27 и 19,9272*10^-27 кг.

14. Используя данные задачи 13, определите, какая необходима энергия, чтобы разделить ядро ¹²₆C на три альфа-частицы.

15. Определите массу изотопа, если изменение массы при образовании ядра ¹⁵₇N составляет 0,2058*10^-27 кг.

16. При отрыве нейтрона от ядра гелия ⁴₂He образуется ядро ³₂He. Определите энергию связи, которую необходимо для этого затратить. Масса нейтральных атомов ⁴₂He и ³₂He соответственно равна 6,6467*10^-27кг и 5,0084*10^-27 кг.

17. Энергия связи E_св ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна 39,3 МэВ. Определите массу m нейтрального атома, обладающего этим ядром.

18. Определите, какую долю кинетической энергии теряет нейтрон при упругом столкновении с покоящимся ядром углерода ¹²₆C, если после столкновения частицы движутся вдоль одной прямой. Массу нейтрального атома углерода принять равной 19,9272*10^-27 кг.

19. Определите число нуклонов, которые могут находиться в ядре на низшем квантовом уровне.

20. Определите, во сколько раз магнетон Бора (единица магнитного момента электрона) больше ядерного магнетона (единица магнитного момента ядра).

24. Считая постоянную λ радиоактивного распада известной и используя закон радиоактивного распада, выведите выражение: 1) для периода полураспада T_1/2 радиоактивного ядра; 2) для среднего времени жизни т радиоактивного ядра.

25. Определите постоянную радиоактивного распада λ для изотопов: 1) тория ²²⁹₉₀Th; 2) урана ²³⁸₉₂U; 3) иода ¹³¹₅₃I. Период полураспада этих изотопов соответственно равен: 1)7*10³ лет; 2) 4,5*10⁹ лет; 3) 8 сут.

26. Определите, что (и во сколько раз) продолжительнее — три периода полураспада или два средних времени жизни радиоактивного ядра.

27. Определите, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивного изотопа уменьшится за три года, если за один год оно уменьшилось в 4 раза.

28. Определите, какая часть (%) начального количества ядер радиоактивного изотопа останется нераспавшейся по истечении времени t, равного двум средним временам жизни τ радиоактивного ядра.