Для массы ядра m(я), массы всех протонов, находящихся в ядре m(р) и массы всех нейтронов внутри ядра...

Рассмотрим физику ядра атома и выберем правильный ответ.

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов, которые удерживаются вместе сильным взаимодействием (ядерной силой). Однако при объединении протонов и нейтронов в ядро их суммарная масса оказывается меньше, чем сумма масс отдельных протонов и нейтронов. Это явление связано с тем, что часть массы системы (протонов и нейтронов) преобразуется в энергию связи ядра в соответствии с известным уравнением Эйнштейна:

[ E = \Delta m \cdot c^2 ]

где:

• ( \Delta m ) — разница между суммарной массой протонов и нейтронов и массой ядра,
• ( c ) — скорость света.

Эта разница в массах называется дефектом массы. Энергия, соответствующая дефекту массы, выделяется при образовании ядра и удерживает его стабильным.

Таким образом, масса ядра ( m(я) ) всегда меньше, чем сумма масс протонов ( m(p) ) и нейтронов ( m(n) ), из которых оно состоит:

[ m(я) < m(p) + m(n) ]

Правильный ответ: 1) ( m(я) < m(p) + m(n) ).

Пояснение, почему другие варианты неверны:

2) ( m(p) > m(я) + m(n) ) — неверно, так как масса одного протона не может быть больше суммы массы ядра и всех нейтронов.

3) ( m(n) > m(p) + m(я) ) — неверно, так как масса одного нейтрона не может превышать сумму масс протонов и ядра.

4) ( m(я) = m(p) + m(n) ) — неверно, поскольку, как объяснено выше, дефект массы приводит к тому, что масса ядра меньше суммы масс протонов и нейтронов.

Итог:

Ядерная физика подтверждает, что масса ядра всегда меньше суммы масс его составляющих частиц из-за преобразования части массы в энергию связи.

Вопрос о соотношениях между массами ядра, протонов и нейтронов связан с концепцией связной энергии и фундаментальными свойствами ядерной физики.

1. Масса ядра и сумма масс частиц

Первое условие, которое вы привели: [ m(я) < (m(p) + m(n)) ] — отражает известный факт, что масса ядра меньше суммы масс отдельных нуклонов (протонов и нейтронов). Это явление объясняется тем, что при образовании ядра часть массы преобразуется в энергию связи, в соответствии с уравнением Эйнштейна ( E = mc^2 ). Энергия связи — это энергия, необходимая для разбиения ядра на отдельные нуклоны.

2. Протон и масса ядра

Второе условие: [ m(p) > (m(я) + m(n)) ] — не является общепринятым и не может быть верным в общем случае. Протон не может весить больше, чем сумма массы ядра и массы нейтрона, так как это противоречит принципу сохранения энергии и массы.

3. Нейтрон и масса ядра

Третье условие: [ m(n) > (m(p) + m(я)) ] — также не соответствует реальности. Масса нейтрона не может быть больше суммы массы протона и массы ядра, поскольку это противоречит законным физическим принципам.

4. Масса ядра и сумма масс частиц

Четвертое условие: [ m(я) = (m(p) + m(n)) ] — это также неверное утверждение. Масса ядра не равна сумме масс протонов и нейтронов, как уже упоминалось ранее. На самом деле, как раз наоборот: масса ядра меньше суммы масс его компонентов.

Заключение

Таким образом, из предложенных условий верно только первое: [ m(я) < (m(p) + m(n)) ] Это связано с тем, что часть массы нуклонов превращается в энергию связи, когда они объединяются в ядро, и именно эта энергия обеспечивает стабильность ядра. Остальные три условия не соответствуют известным физическим законам и принципам.