1. Определите количество нуклонов, протонов и нейтронов в атоме тулия 16969 Tm. 2. Рассчитайте дефект массы атома тулия

Суть вопроса: Размеры и свойства ядер атомов

Пояснение: Атомный ядер имеет три основных компонента: протоны, нейтроны и нуклоны. Протоны имеют положительный заряд, нейтроны не имеют заряда, а нуклоны - это сумма протонов и нейтронов в ядре атома.

1. Для определения количества нуклонов, протонов и нейтронов в атоме тулия, нам необходимо знать его массу и атомный номер. Атомный номер тулия равен 69.

- Общее количество нуклонов (A) можно найти по формуле: A = массовое число (M) + атомный номер (Z).
- Количество протонов (Z) равно атомному номеру.
- Количество нейтронов (N) можно найти, отняв количество протонов от общего числа нуклонов: N = A - Z.

Для атома тулия с атомным номером 69 и массовым числом 16969:

- A = 16969 + 69 = 17038 нуклонов (включая протоны и нейтроны).
- Количество протонов (Z) равно атомному номеру: Z = 69 протонов.
- Количество нейтронов (N) равно общему числу нуклонов минус количество протонов: N = 17038 - 69 = 16969 нейтронов.

2. Дефект массы ядра атома тулия (Δm) можно рассчитать, вычитая массу ядра из суммы масс протонов и нейтронов:

- Δm = (масса протонов × количество протонов) + (масса нейтронов × количество нейтронов) - масса ядра тулия.

Для атома тулия:

- Масса протона = 1.00728 а.е.м.
- Масса нейтрона = 1.00866 а.е.м.
- Масса ядра тулия = 168.9342 а.е.м.

Подставим значения:

- Δm = (1.00728 × 69) + (1.00866 × 16969) - 168.9342
- Δm = 69.57392 + 17083.72854 - 168.9342
- Δm = 17203.30226 - 168.9342
- Δm = 17034.36806 а.е.м.

Для перевода дефекта массы из а.е.м. в килограммы, мы можем использовать следующую формулу:

- 1 а.е.м. = 1.66053906660 × 10^-27 кг.

Подставим значения:

- Δm (в кг) = 17034.36806 а.е.м. × (1.66053906660 × 10^-27 кг/а.е.м.)
- Δm (в кг) ≈ 2.828 × 10^-20 кг.

3. Для определения энергии связи ядра атома тулия (E) в джоулях, мы можем использовать следующую формулу:

- E = Δmc^2,

где c - скорость света в вакууме (приблизительно 3 × 10^8 м/с).

Подставим значения:

- E = (2.828 × 10^-20 кг) × (3 × 10^8 м/с)^2
- E ≈ 8.046 × 10^-3 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить базовые понятия атомного ядра, массовое число, атомный номер, массу протонов и нейтронов, а также понятие энергии связи.

Ещё задача: Рассчитайте количество нуклонов, протонов и нейтронов в атоме стронция-87 (Sr-87).