определите энергию связи нуклонов в ядре трития

Ответ от ЕВГЕНИЙ[активный]
Задача: Каковы энергия связи и удельная энергия связи ядра водорода-3 (трития) ?
3
Дано: Атом водорода H
1
A=3 нуклона (массовое число)
------------
Решение.
Порядковый номер водорода по таблице химических элементов Д. И. Менделеева равен 1. Следовательно,
в ядре атома трития имеются один протон и два нейтрона. Ядро атома данного изотопа водорода
3
имеет вид H
1
Энергия связи ядра рассчитывается по формуле:
M(A,Z)c² = Zmpc² + (A-Z)mnc² - W(A,Z),
M(A,Z) — масса ядра, А — массовое число, Z — число электронов (протонов) , mp — масса протона, mn — масса нейтрона, W(A,Z) — энергия связи ядра (E_f).
Для трития у нас в ядре один протон и два нейтрона (массовое число 3). Его масса M(A,Z) 5,00827×10^-27 kg. So:
W(A,Z) = [mp + 2mn - M(A,Z)]c² = [1,6726 + 2*1,6749 - 5,0083]×10^-27×9×10^16 = 1,2698×10^-12 J = 7,928МэВ
Масса ядра трития равна m_t=3,01605 а. е. м, а дефект массы
dm_t =1x1,00728+(3-1)x1,00687-3,01605=0,00875а. е. м.
Общая энергия связи ядра атома трития равна энергии фотонов, излученных при его синтезе
E_f=931,481x0,00857=7,928МэВ
----------------ВАЖНО--------------
Сейчас удельная энергия связи ядра определяется как энергия, приходящаяся на нуклон, поэтому для ядра дейтерия она считается равной Е_с/2=2,2356/2=1,1178 МэВ. Однако мы не можем с этим согласиться, так как удельная энергия определяется количеством связей между нуклонами, но не количеством нуклонов в ядре.
В ядре дейтерия протон и нейтрон связаны друг с другом одной связью, поэтому энергия связи этого ядра должна быть равна общей энергии фотонов, излученных при его синтезе, то есть 2,2356 МэВ.
Дальше мы увидим, что все протоны в ядрах имеют по одной связи, а нейтроны – больше одной. В силу этого, с увеличением количества нейтронов в ядре удельная энергия связи должна уменьшаться, а не оставаться почти постоянной, как считается до сих пор и мы получим доказательство этому. С учетом изложенного, УДЕЛЬНУЮ ЭНЕРГИЮ СВЯЗИ ЯДЕР е_С БУДЕМ ОПРЕДЕЛЯТЬ ПУТЕМ ДЕЛЕНИЯ ОБЩЕЙ ЭНЕРГИИ СВЯЗИ ЯДРА НЕ НА КОЛИЧЕСТВО (а) НУКЛОНОВ В НЁМ, А НА КОЛИЧЕСТВО СВЯЗЕЙ (а_С) МЕЖДУ НУКЛОНАМИ.
--------------------------------
Поскольку у ядра трития две связи, то удельная энергия связи у этого ядра равна
E-c=E_f/2=7,9828/2=3,9914МэВ
Источник: 😉