Для того чтобы найти дефект масс атома бериллия, необходимо сначала вычислить теоретическую массу ядра атома, исходя из массы его составляющих частиц (протонов и нейтронов), а затем сравнить эту массу с экспериментально измеренной массой ядра.
Шаг 1: Определение количества протонов и нейтронов в ядре бериллия
Атом бериллия (Be) имеет атомный номер 4, что означает наличие 4 протонов. Для бериллия-9 (изотоп с массовым числом 9), общее число нуклонов (протонов и нейтронов) равно 9. Следовательно, число нейтронов в ядре будет:
[ N = A - Z ]
где ( N ) — число нейтронов, ( A ) — массовое число, ( Z ) — атомный номер.
[ N = 9 - 4 = 5 ]
Шаг 2: Вычисление теоретической массы ядра
Теперь найдем теоретическую массу ядра бериллия, складывая массы всех протонов и нейтронов:
[ M{\text{ядра (теоретическая)}} = Z \cdot M{\text{протона}} + N \cdot M_{\text{нейтрона}} ]
Подставим известные значения:
[ M_{\text{ядра (теоретическая)}} = 4 \cdot 1,00728 \, \text{а.е.м.} + 5 \cdot 1,00866 \, \text{а.е.м.} ]
Вычислим:
[ M{\text{ядра (теоретическая)}} = 4 \cdot 1,00728 + 5 \cdot 1,00866 ]
[ M{\text{ядра (теоретическая)}} = 4,02912 \, \text{а.е.м.} + 5,0433 \, \text{а.е.м.} ]
[ M_{\text{ядра (теоретическая)}} = 9,07242 \, \text{а.е.м.} ]
Шаг 3: Определение дефекта масс
Дефект масс (( \Delta m )) можно найти, вычитая экспериментально измеренную массу ядра из теоретической массы:
[ \Delta m = M{\text{ядра (теоретическая)}} - M{\text{ядра (экспериментальная)}} ]
Подставим известные значения:
[ \Delta m = 9,07242 \, \text{а.е.м.} - 9,00998 \, \text{а.е.м.} ]
[ \Delta m = 0,06244 \, \text{а.е.м.} ]
Шаг 4: Перевод дефекта масс в килограммы
Для перевода атомных единиц массы (а.е.м.) в килограммы используем следующую конверсию:
[ 1 \, \text{а.е.м.} = 1,660539 \times 10^{-27} \, \text{кг} ]
Таким образом, дефект масс в килограммах будет:
[ \Delta m_{\text{кг}} = \Delta m \times 1,660539 \times 10^{-27} \, \text{кг/а.е.м.} ]
Подставим значение дефекта масс:
[ \Delta m{\text{кг}} = 0,06244 \times 1,660539 \times 10^{-27} ]
[ \Delta m{\text{кг}} = 1,0363 \times 10^{-28} \, \text{кг} ]
Итоговые результаты
- Дефект масс атома бериллия в атомных единицах массы (а.е.м.) составляет 0,06244 а.е.м.
- Дефект масс атома бериллия в килограммах составляет ( 1,0363 \times 10^{-28} ) кг.