Какова энергия связи ядра кобальта-60 с массой 59.93381, выраженная в МэВ?

Тема: Расчет энергии связи ядра

Инструкция: Энергия связи ядра (также известная как энергия связи на нуклон) - это энергия, необходимая для разрушения ядра атома. Она является мерой силы и устойчивости атомных ядер. Для расчета энергии связи ядра, необходимо использовать формулу Эйнштейна: E = Δmc^2, где Δm - масса разности между массой ядра и суммой масс его нуклонов, а c - скорость света в вакууме.

В данной задаче вам необходимо найти энергию связи ядра кобальта-60 (Co-60). Масса кобальта-60 составляет 59.93381, атомный номер кобальта составляет 27, что означает, что у него 27 протонов в ядре и, таким образом, 33 нейтрона для достижения общей массы 59.93381.

Начнем с расчета массы разности: Δm = масса ядра - (масса протона * количество протонов + масса нейтрона * количество нейтронов)

Δm = 59.93381 - ((1.007276 * 27) + (1.008665 * 33)) = 60.976175

Теперь, используя формулу Эйнштейна, мы можем вычислить энергию связи ядра кобальта-60:

E = Δmc^2 = (60.976175 * 1.60217663 * 10^-19) * (2.998 * 10^8)^2 = 5.5503895 * 10^-11 Дж

Чтобы выразить эту энергию в МэВ, необходимо использовать соотношение: 1 Дж = 6.242 * 10^18 МэВ.

Таким образом, энергия связи ядра кобальта-60 составляет 5.5503895 * 10^-11 Дж, что эквивалентно приблизительно 0.090 МэВ.

Совет: Для лучшего понимания расчета энергии связи ядра, рекомендуется ознакомиться с основами ядерной физики и формулой Эйнштейна (E = Δmc^2). Используйте единицы измерения согласно задаче и обратите внимание на точность расчетов.

Дополнительное задание: Найдите энергию связи ядра с массой 32.123 грамма, если атомный номер равен 18. Ответ выразите в МэВ.