Укажите количество электронов, протонов и нейтронов в атоме азота с массовым числом 147. Найдите дефект массы азотового
Укажите количество электронов, протонов и нейтронов в атоме азота с массовым числом 147. Найдите дефект массы азотового атома в атомных единицах массы (а.е.м) и в килограммах. Масса протона составляет 1,00728 а.е.м, а масса нейтрона - 1,00866 а.е.м. Масса азотового атома равна 14,00307 а.е.м. Найти дефект массы Δm и энергию связи ядра азота в джоулях и в мегаэлектронвольтах. *Провести энергетический расчет ядерной реакции и определить, выделяется или поглощается энергия в данной реакции.
17.02.2024 13:44
Атом азота имеет массовое число 147, что означает общее количество протонов и нейтронов в ядре атома. Чтобы найти количество электронов, протонов и нейтронов, нужно знать их связь с массовым числом.
Протоны и нейтроны:
Массовое число азота равно сумме протонов и нейтронов. Поэтому, в данном случае, количество протонов и нейтронов в атоме азота будет равно 147.
Протонов: 147
Нейтронов: 147
Электроны:
Атом азота электрически нейтрален, поэтому количество электронов равно количеству протонов.
Электронов: 147
Дефект массы:
Дефект массы азотового атома вычисляется как разность между массой азота и суммарной массой протонов и нейтронов. В нашем случае:
Масса азота = 14,00307 а.е.м
Масса протона = 1,00728 а.е.м
Масса нейтрона = 1,00866 а.е.м
Дефект массы Δm = Масса азота - (Масса протона × Количество протонов) - (Масса нейтрона × Количество нейтронов)
Подставим значения:
Δm = 14,00307 - (1,00728 × 147) - (1,00866 × 147)
Вычислив эту формулу, получим значение дефекта массы азотового атома.
Энергия связи ядра азота:
Энергия связи ядра азота - это энергия, необходимая для разделения ядра азота на его составные части.
Энергия связи ядра азота может быть выражена через разницу энергий масс исходящих и полученных атомов в реакции деления ядер:
E = Δmc^2,
где E - энергия, Δm - дефект массы, c - скорость света (≈ 3 × 10^8 м/с).
Перевод энергии связи ядра азота в джоули и мэВ осуществляется следующим образом:
1 Дж = 6,242 × 10^18 мэВ
Вычислим энергию связи ядра азота, используя полученное ранее значение дефекта массы.
Расчет энергетической реакции:
Чтобы определить, выделяется или поглощается энергия в данной реакции, нужно знать дефект массы азота и иметь информацию о реакции, в которой участвует азот.
Например, если после ядерной реакции азот превращается в другие элементы массовыми числами, полученными из исходного азота, и если дефект массы положительный, значит, энергия выделяется в результате этой реакции. Если же дефект массы отрицательный, значит, энергия поглощается.
Чтобы расчет провести более подробно, необходима информация о конкретной ядерной реакции, которая должна быть предоставлена.
Упражнение:
Найдите количество протонов, нейтронов и электронов в атоме кислорода с массовым числом 16.