Найдите энергию связи и удельную энергию связи в ядре атома 60/28 Ni, при условии, что масса покоя ядра равна 59,91543

Энергия связи атомного ядра — это энергия, необходимая для разрушения ядра на отдельные нуклоны (протоны и нейтроны). Удельная энергия связи — это энергия связи, приходящаяся на один нуклон.

Для решения данной задачи нам понадобятся две формулы:
1. Энергия связи ядра (E) вычисляется по формуле: E = (Δm)c², где Δm — разница массы покоя ядра и суммы масс покоя всех нуклонов, а c — скорость света, равная приблизительно 3 * 10^8 м/с.
2. Удельная энергия связи (E_ud) вычисляется как отношение энергии связи к числу нуклонов в ядре: E_ud = E/N, где N — число нуклонов в ядре.

Заметим, что в задаче указана масса покоя ядра, но не указано число нуклонов в ядре. Однако, из обозначения «60/28 Ni» мы можем понять, что число нуклонов (N) равно 60.

Теперь мы готовы приступить к решению задачи.

1. Вычислим энергию связи ядра (E).
Δm = масса покоя ядра — сумма масс покоя всех нуклонов
Δm = 59,91543 — (28 * масса покоя протона + 32 * масса покоя нейтрона)
Вычислим массу покоя протона и нейтрона.
Масса покоя протона (m_p) ≈ 1,007276 u (u — атомная единица массы)
Масса покоя нейтрона (m_n) ≈ 1,008665 u
Δm = 59,91543 — (28 * 1,007276 u + 32 * 1,008665 u)
≈ 59,91543 — (28 * 1,007276 + 32 * 1,008665)
≈ 59,91543 — (28,178208 + 32,26888)
≈ 59,91543 — 60,447088
≈ -0,531658
E = (Δm)c²
= (-0,531658)(3 * 10^8)²
= (-0,531658)(9 * 10^16)
≈ -4,785492 * 10^16 J

Ответ: Энергия связи ядра атома 60/28 Ni примерно равна -4,785492 * 10^16 J.

2. Вычислим удельную энергию связи (E_ud).
E_ud = E/N
= (-4,785492 * 10^16 J) / 60
≈ -7,97582 * 10^14 J/nuklon

Ответ: Удельная энергия связи в ядре атома 60/28 Ni примерно равна -7,97582 * 10^14 J/nuklon.