Определите удельную энергию связи ядра изотопа алюминия ²⁷₁₃Al. Массы нейтрона, протона и ядра атома алюминия ²⁷₁₃Al соответственно mₙ = 1,00866 а. е. м., mₚ = 1,00728 а. е. м. и mₖ = 26,9743 а. е. м.

Пошаговое решение:

1. Определяем энергию связи ядра алюминия.

Энергия связи ядра определяется как разность между суммарной массой свободных нуклонов (протонов и нейтронов) и массой ядра, умноженная на квадрат скорости света (или, в атомных единицах массы, на 931,5 МэВ/а.е.м.).

В ядре алюминия ²⁷₁₃Al содержится 13 протонов и 27 - 13 = 14 нейтронов.

Суммарная масса свободных нуклонов: m = 13 * mₚ + 14 * mₙ = 13 * 1,00728 + 14 * 1,00866 = 13,09464 + 14,12124 = 27,21588 а.е.м.

Дефект массы: Δm = m - mₖ = 27,21588 - 26,9743 = 0,24158 а.е.м.

Энергия связи: E = Δm * 931,5 МэВ/а.е.м. = 0,24158 * 931,5 = 224,99 МэВ.

2. Определяем удельную энергию связи ядра алюминия.

Удельная энергия связи: ε = E / A = 224,99 / 27 = 8,33 МэВ/нуклон.

Ответ: 8,33 МэВ/нуклон