Задание 1.
Атом изотопа бора содержит
5 протонов в ядре и 11-5 =
6 нейтронов в ядре. Вокруг ядра у него
5 электронов (столько же, сколько протонов, т.к. это "атом", а не "ион").
Атом изотопа азота содержит
7 протонов в ядре и 13-7 =
6 нейтронов в ядре. Вокруг ядра у него
7 электронов (столько же, сколько протонов, т.к. это "атом", а не "ион").
Задание 2.
Видно, что ядро бора выбросило ядро атома гелия (т.е.
альфа-частицу)
Задание 3.
При взаимодействии дейтерия (изотоп водорода с массовым числом 2) с ядром бором образовалось ядро углерода C и нейтрон n.
Задание 4.
Дефект массы ядра бора Δm – эта разница суммарной массы mн нуклонов (составных частей ядра – протонов и нейтронов) и массы ядра mя бора (табличная величина):
Δm = mн - mя
Масса протона mp = 1,00728 а.е.м.
Масса нейтрона mn = 1,00866 а.е.м.
В данном ядре бора 5 протонов и 11-5 = 6 нейтронов. Тогда их суммарная масса:
mн = 5*mp + 6*mn
mн = 5*1,00728 а.е.м. + 6*1,00866 а.е.м.
mн = 11,08836 а.е.м.
Массу данного ядра бора смотрим в справочнике:
mя ≈ 11,00931 а.е.м.
Дефект массы:
Δm = 11,08836 а.е.м. - 11,00931 а.е.м.
Δm = 0,07905 а.е.м.
Ппереведём дефект массы в килограммы:
1 а.е.м. = 1,66*10^(-27) кг
Δm = 0,07905 * 1,66*10^(-27) кг
Δm ≈ 0,131*10^(-27) кг
Энергию связи ΔE определим по принципу эквивалентности массы и энергии:
ΔE = Δm*c², где
c = 3*10^8 м/с – скорость света в вакууме
ΔE = 0,131*10^(-27) кг * (3*10^8 м/с)²
ΔE ≈ 11,8*10^(-12) Дж = 11,8 пДж (пикоджоулей)
Энергию связи можно перевести в электронвольты:
1 Дж = 0,625*10^19 эВ
ΔE ≈ 11,8*10^(-12) * 0,625*10^19 эВ
ΔE = 73,75*10^6 эВ = 73,75 МэВ