2036. Расположите ядра в порядке увеличения их удельной энергии связи (см. табл.). Назовите наиболее прочные ядра. Какие ядра самопроизвольно распадаются?

Пошаговое решение:

• Удельная энергия связи равна энергии связи, деленной на число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре. Чем больше это значение, тем ядро более устойчиво.
• По таблице определяем энергии связи для ядер: ³H (8,48 МэВ), ⁷Li (41,28 МэВ), ⁹Be (56,5 МэВ), ¹⁴C (105,28 МэВ), ⁵⁶Fe (492,26 МэВ), ²³⁸U (1801,73 МэВ).
• Чтобы сравнить удельную энергию связи, нужно знать число нуклонов в каждом ядре: ³H (3 нуклона), ⁷Li (7 нуклонов), ⁹Be (9 нуклонов), ¹⁴C (14 нуклонов), ⁵⁶Fe (56 нуклонов), ²³⁸U (238 нуклонов).
• Рассчитаем удельную энергию связи для каждого ядра:
  • ³H: 8,48 / 3 ≈ 2,83 МэВ/нуклон
  • ⁷Li: 41,28 / 7 ≈ 5,90 МэВ/нуклон
  • ⁹Be: 56,5 / 9 ≈ 6,28 МэВ/нуклон
  • ¹⁴C: 105,28 / 14 ≈ 7,52 МэВ/нуклон
  • ⁵⁶Fe: 492,26 / 56 ≈ 8,79 МэВ/нуклон
  • ²³⁸U: 1801,73 / 238 ≈ 7,57 МэВ/нуклон
• Расположим ядра в порядке увеличения удельной энергии связи: ³H, ⁷Li, ⁹Be, ¹⁴C, ²³⁸U, ⁵⁶Fe.
• Наиболее прочные ядра — это ядра с самой высокой удельной энергией связи. В данном случае, это ⁵⁶Fe (железо).
• Самопроизвольно распадаются ядра с большим количеством нуклонов, такие как ²³⁸U (уран).

Ответ: Ядра в порядке увеличения удельной энергии связи: ³H, ⁷Li, ⁹Be, ¹⁴C, ²³⁸U, ⁵⁶Fe. Наиболее прочные ядра: ⁵⁶Fe. Самопроизвольно распадаются: ²³⁸U.