4. Определите дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи ядра азота 14/7N.

Решение:

Ядро азота ¹⁴₇N состоит из 7 протонов и 14 - 7 = 7 нейтронов.

Для расчета дефекта массы и энергии связи нам понадобятся массы протона, нейтрона и ядра азота. Используем приблизительные значения:

• Масса протона (m_p) ≈ 1.00728 а.е.м.
• Масса нейтрона (m_n) ≈ 1.00866 а.е.м.
• Масса ядра ¹⁴₇N (m_ядра) ≈ 14.00307 а.е.м.

1. Дефект массы (Δm):

Δm = (Z * m_p + N * m_n) - m_ядра

Δm = (7 * 1.00728 + 7 * 1.00866) - 14.00307

Δm = (7.05096 + 7.06062) - 14.00307

Δm = 14.11158 - 14.00307

Δm ≈ 0.10851 а.е.м.

2. Энергия связи (E_св):

Энергия связи равна дефекту массы, умноженному на эквивалент массы 1 а.е.м. (931.5 МэВ/а.е.м.):

E_св = Δm * 931.5 МэВ/а.е.м.

E_св = 0.10851 * 931.5

E_св ≈ 101.09 МэВ

3. Удельная энергия связи (E_уд):

Удельная энергия связи — это энергия связи, деленная на массовое число:

E_уд = E_св / A

E_уд = 101.09 МэВ / 14

E_уд ≈ 7.22 МэВ/нуклон

Ответ: Дефект массы ≈ 0.10851 а.е.м., энергия связи ≈ 101.09 МэВ, удельная энергия связи ≈ 7.22 МэВ/нуклон.