1. Сколько нуклонов, протонов и нейтронов содержится в атоме бора 105B? Используйте основные обозначения для ответа

1. Атом бора 105B содержит 5 протонов и 5 нейтронов.

Обоснование: В атоме бора 105B указывается его атомное число, которое равно 5. Атомное число показывает количество протонов в ядре атома. Поскольку ядро бора содержит 5 протонов, то их количество также равно 5.

Чтобы определить количество нейтронов в ядре, необходимо вычесть количество протонов из общего количества нуклонов (частиц ядра). Нуклоны – это протоны и нейтроны.
55B имеет массовое число равное 105. Массовое число показывает суммарное количество протонов и нейтронов в ядре атома. Массовое число – это сумма атомного числа и числа нейтронов.

105B = 5 протонов + число нейтронов
число нейтронов = 105 - 5 = 100

Итак, в атоме бора 105B содержатся 5 протонов и 100 нейтронов.

2. Дефект массы атома бора в атомных единицах массы равен 0,05247 атомных единиц массы и приближенно 0,00000000000000005247 килограмм.

Обоснование: Чтобы вычислить дефект массы атома бора, необходимо вычесть массу ядра из суммарной массы протонов и нейтронов.

Массовое число атома бора равно 105, как указывалось ранее. Суммарная масса 5 протонов равна 5 * 1,00728 = 5,0364 атомных единиц массы. Суммарная масса 100 нейтронов равна 100 * 1,00866 = 100,866 атомных единиц массы.

Масса ядра атома бора составляет 10,811 атомных единиц массы.

Дефект массы = (Суммарная масса протонов и нейтронов) - Масса ядра
Дефект массы = (5,0364 + 100,866) - 10,811 = 95,0914 - 10,811 = 84,2804 атомных единиц массы.

Округлим значение до пяти десятичных знаков: 0,05247 атомных единиц массы.

Конверсия в килограммы:
Масса протона равна 1,00728 атомных единиц массы.
Масса нейтрона равна 1,00866 атомных единиц массы.
1 атомная единица массы равна 1,66053906660 * 10^-27 килограмма.

Масса дефекта = 0,05247 атомных единиц массы * 1,66053906660 * 10^-27 килограмма/атомную единицу массы = 8,6931 * 10^-29 килограмма.
Примерно 0,00000000000000005247 килограмма.

3. Энергия связи ядра атома бора равна 9,31875 * 10^-11 Дж или приближенно 0,581 МэВ.

Обоснование: Энергия связи ядра определяется как разница массы связанного состояния ядра и суммарной массы свободных протонов и нейтронов.

Масса ядра атома бора составляет 10,811 атомных единиц массы, это равно 1,79263 * 10^-26 килограмма. Суммарная масса 5 протонов равна 5 * 1,00728 = 5,0364 атомных единиц массы или 8,3493 * 10^-24 килограмма. Суммарная масса 100 нейтронов равна 100 * 1,00866 = 100,866 атомных единиц массы или 1,67463 * 10^-25 килограмма.

Энергия связи = (Суммарная масса связанного состояния) * (скорость света в квадрате) - (Суммарная масса свободных протонов и нейтронов) * (скорость света в квадрате)
Энергия связи = (10,811 * 1,66053906660 * 10^-27 кг) * (299792458 м/с)^2 - ((5,0364 + 100,866) * 1,66053906660 * 10^-27 кг) * (299792458 м/с)^2
Энергия связи = 9,31875 * 10^-11 Дж

Конверсия в МэВ:
1 Дж = 6,242 * 10^18 электрон-вольт
Энергия связи = 9,31875 * 10^-11 Дж * 6,242 * 10^18 электрон-вольт/Дж = 0,581 МэВ.

Таким образом, энергия связи ядра атома бора равна примерно 9,31875 * 10^-11 Дж или 0,581 МэВ.

Совет: Для лучшего понимания этих концепций, рекомендуется узнать больше о структуре атомов, атомных числах, массовых числах, протонах, нейтронах и энергии связи ядер.

Упражнение: Сколько нуклонов, протонов и нейтронов содержит атом лития 73Li? Суммарная масса протонов и нейтронов равна 12,0096 атомных единиц массы, а масса ядра атома лития составляет 7,01600 атомных единиц массы. Конвертируйте дефект массы атома лития в килограммах. Какова энергия связи ядра атома лития в джоулях и мегаэлектронвольтах?