4. Определите дефект массы, энергию связи и удельную энергию ядра азота 147N (14,01 а.е.м).

Решение:

Для определения дефекта массы, энергии связи и удельной энергии ядра азота 147N воспользуемся следующими данными:

• Масса ядра азота 147N: \( m_{ядра} = 14.01 \text{ а.е.м.} \)
• Масса протона: \( m_p = 1.007276 \text{ а.е.м.} \)
• Масса нейтрона: \( m_n = 1.008665 \text{ а.е.м.} \)
• 1 а.е.м. = 931.5 МэВ/c²

1. Число протонов (Z) и нейтронов (N) в ядре 147N:
• Z = 7 (атомный номер)
• N = A - Z = 14 - 7 = 7
2. Масса нуклонов в ядре:
• Масса протонов: \( Z · m_p = 7 · 1.007276 = 7.050932 \text{ а.е.м.} \)
• Масса нейтронов: \( N · m_n = 7 · 1.008665 = 7.060655 \text{ а.е.м.} \)
• Суммарная масса нуклонов: \( 7.050932 + 7.060655 = 14.111587 \text{ а.е.м.} \)
3. Дефект массы (Δm):
• \( Δm = (\text{Суммарная масса нуклонов}) - m_{ядра} \)
• \( Δm = 14.111587 - 14.01 = 0.101587 \text{ а.е.м.} \)
4. Энергия связи ядра (E_св):
• \( E_{св} = Δm · c^2 \)
• Переведём дефект массы в МэВ: \( Δm · 931.5 \text{ МэВ/а.е.м.} \)
• \( E_{св} = 0.101587 · 931.5 ≈ 94.62 \text{ МэВ} \)
5. Удельная энергия связи (E_уд):
• \( E_{уд} = \frac{E_{св}}{A} \), где A — массовое число.
• \( E_{уд} = \frac{94.62 \text{ МэВ}}{14} ≈ 6.76 \text{ МэВ/нуклон} \)

Ответ: Дефект массы ядра азота 147N составляет 0.101587 а.е.м., энергия связи — 94.62 МэВ, удельная энергия связи — 6.76 МэВ/нуклон.