8. Определите энергию связи ядра изотопа дейтерия ²H (тяжёлого водорода). Масса протона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м., ядра дейтерия 2,0141 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 × 10⁻²⁷ кг, а скорость света c = 3 × 10⁸ м/с.

Решение:

1. Определяем дефект массы:

   Δm = (m_p + m_n) - m_d

   Δm = (1,0073 а.е.м. + 1,0087 а.е.м.) - 2,0141 а.е.м.

   Δm = 2,0160 а.е.м. - 2,0141 а.е.м. = 0,0019 а.е.м.

2. Переводим дефект массы в кг:

   Δm = 0,0019 а.е.м. × 1,66 × 10⁻²⁷ кг/а.е.м. = 0,003154 × 10⁻²⁷ кг = 3,154 × 10⁻³⁰ кг

3. Находим энергию связи по формуле E = Δmc²:

   E = (3,154 × 10⁻³⁰ кг) × (3 × 10⁸ м/с)²

   E = (3,154 × 10⁻³⁰ кг) × (9 × 10¹° м²/с²)

   E = 28,386 × 10⁻²¹ Дж = 2,8386 × 10⁻²· Дж

4. Переводим энергию в МэВ:

   1 а.е.м. = 931,5 МэВ/с². Дефект массы в а.е.м. = 0,0019 а.е.м.

   E = 0,0019 а.е.м. × 931,5 МэВ/а.е.м. = 1,76985 МэВ ≈ 1,77 МэВ

Ответ: Энергия связи ядра дейтерия составляет приблизительно 1,77 МэВ.