ФизикаЧертов, ВоробьевПримеры решения задач
Физика атомного ядра и элементарных частиц → §43 Дефект массы и энергия связи атомных ядер → Пример №3

Условие задачи:

Определить энергию E, которую нужно затратить для отрыва нейтрона от ядра 2311Na.

<< §43 пример 2 || §44 пример 1 >>

Решение задачи:

После отрыва нейтрона число нуклонов A в ядре уменьшится на единицу, а число протонов Z останется неизменным; получится ядро 22Na. Ядро 23Na можно рассматривать как устойчивую систему, образовавшуюся в результате захвата свободного нейтрона ядром 22Na. Энергия отрыва нейтрона от ядра 23Na равна энергии связи нейтрона с ядром 22Na (Е=Есв).

Выразив энергию связи нейтрона через дефект массы системы, получим

E = Eсв = c2Δm = c2(m22Na + mn - M23Na).

При подстановке числовых значений заменяем массы ядер массами нейтральных атомов. Так как число электронов в оболочках атомов 22Na и 23Na одинаково, то разность масс атомов 23Na и 22Na от такой замены не изменится:

E = 931,4 МэВ/а.е.м. * 0,01334 а.е.м. = 12,42 МэВ.

После округления

E = 12,4 МэВ.