Какова энергия связи ядра атома бериллия в Джоулях и в МэВах?

Суть вопроса: Энергия связи ядра атома бериллия

Инструкция: Энергия связи ядра атома - это энергия, необходимая для разрушения ядра на свои составляющие частицы, то есть для преобразования ядра в отдельные нуклоны (протоны и нейтроны).

Энергия связи ядра может быть выражена в двух единицах измерения: Джоулях (Дж) и миллионных электрон-вольтах (МэВ). Для расчета энергии связи ядра используется формула E = mc^2, где E - энергия связи, m - масса приведенной массы ядра (массы всех нуклонов в ядре, выраженной в кг), c - скорость света (приблизительно 3 × 10^8 м/с).

Подставляя массу ядра бериллия и скорость света в формулу, мы можем вычислить энергию связи ядра бериллия. После этого, если нам требуется выразить ответ в МэВах, мы делим полученную энергию связи на 1,6 × 10^(-19), так как 1 электрон-вольт равен количеству энергии, полученной одним зарядом электрона, перемещающимся в электрическом потенциале равном 1 вольту.

Демонстрация:
Для решения задачи требуется знать массу нуклонов в атоме бериллия и применить формулу E = mc^2. Пусть масса нуклона равна 1,67 × 10^(-27) кг, а масса ядра бериллия составляет 8, массы частиц умноженные на их распределение и на скорость света возводится в квадрат, и мы получим энергию связи ядра бериллия, например:

m = (4 × 1,67 × 10^(-27)) кг

E = mc^2 = (4 × 1,67 × 10^(-27)) кг × (3 × 10^8 м/с)^2 = 2,01 × 10^(-11) Дж

E в МэВ = 2,01 × 10^(-11) Дж / (1,6 × 10^(-19) Дж/МэВ) ≈ 125,63 МэВ

Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться с понятием массового эксцесса и узнать, как нуклоны связаны в ядре атома.

Упражнение: Найдите энергию связи ядра атома кислорода, если масса ядра составляет 16, а масса нуклона равна 1,67 × 10^(-27) кг. Выразите ответ в Джоулях и МэВах.