Каков дефект массы, энергия связи и удельная энергия связи ядра кислорода 16/8О ?

Для расчета дефекта массы, энергии связи и удельной энергии связи ядра кислорода ( ^{16}_{8}\text{O} ), мы должны сначала понять эти термины.

1. Дефект массы – это разница между суммарной массой отдельных нуклонов (протонов и нейтронов) и массой ядра. Эта разница в массе отражает массу, преобразованную в энергию при образовании ядра, что является источником энергии связи.

2. Энергия связи – это количество энергии, необходимое для разделения ядра на отдельные протоны и нейтроны. Это также энергия, выделяющаяся при формировании ядра из этих нуклонов.

3. Удельная энергия связи – это энергия связи на нуклон. Она показывает, насколько тесно связаны нуклоны в ядре.

Расчеты

Масса протона ( m_p ) приблизительно равна 1.00728 а.е.м., масса нейтрона ( mn ) – приблизительно 1.00866 а.е.м. Масса ядра ( ^{16}{8}\text{O} ) примерно равна 15.994915 а.е.м.

Дефект массы: [ \Delta m = 8m_p + 8m_n - m(\text{O}) = 8 \times 1.00728 + 8 \times 1.00866 - 15.994915 ] [ \Delta m = 8.05824 + 8.06928 - 15.994915 = 0.132605 \, \text{а.е.м.} ]

Чтобы перевести дефект массы в энергию, используем формулу Эйнштейна ( E = \Delta m c^2 ), где ( c ) – скорость света в вакууме. Поскольку 1 а.е.м. эквивалентно 931.5 МэВ/с(^2), получаем: [ E = 0.132605 \times 931.5 \, \text{МэВ} = 123.54 \, \text{МэВ} ]

Это энергия связи ядра кислорода ( ^{16}_{8}\text{O} ).

Удельная энергия связи на нуклон рассчитывается как: [ \text{Удельная энергия связи} = \frac{123.54 \, \text{МэВ}}{16} = 7.72 \, \text{МэВ/нуклон} ]

Таким образом, удельная энергия связи показывает, что каждый нуклон в ядре кислорода ( ^{16}_{8}\text{O} ) удерживается силами, которые соответствуют энергии в 7.72 МэВ.

Дефект массы ядра кислорода 16/8O можно рассчитать как разницу между массой ядра и суммой масс его составляющих нейтронов и протонов. Для ядра кислорода 16/8O дефект массы составляет приблизительно 0.131 MeV/c^2.

Энергия связи ядра рассчитывается как разница между массой ядра и суммой масс его составляющих, умноженная на скорость света в квадрате. Для ядра кислорода 16/8O энергия связи составляет приблизительно 127.6 MeV.

Удельная энергия связи ядра рассчитывается как отношение энергии связи к числу нуклонов в ядре. Для ядра кислорода 16/8O удельная энергия связи составляет приблизительно 7.975 MeV.

Дефект массы - разница между массой ядра и суммой масс его нуклонов. Энергия связи - энергия, необходимая для разрушения ядра на отдельные нуклоны. Удельная энергия связи ядра кислорода 16/8O - около 7,2 МэВ/нуклон.