1. Найдите дефект масс атома кислорода в а.е.м. и в кг. Масса протона 1,00728 а.е.м., масса
нейтрона 1,00866 а. е. м. Масса ядра атома
кислорода 15,9994 а. е. м. Найдите энергию связи
ядра атома кислорода в Джоулях.

Для определения дефекта массы атома кислорода вычислим сумму масс его протонов и нейтронов и вычтем из нее массу ядра атома кислорода:

Дефект массы = (масса протона × количество протонов + масса нейтрона × количество нейтронов) - масса ядра атома кислорода

Количество протонов в атоме кислорода равно заряду ядра, то есть 8. Количество нейтронов равно массе ядра минус количество протонов, то есть 16 - 8 = 8.

Таким образом, дефект массы атома кислорода равен:

(1,00728 а.е.м. × 8 + 1,00866 а.е.м. × 8) - 15,9994 а.е.м. = 0,1259 а.е.м.

Чтобы найти массу дефекта в килограммах, нужно умножить дефект массы на единицу атомной массы в килограммах (1 а.е.м. = 1,66054 × 10^-27 кг):

0,1259 а.е.м. × 1,66054 × 10^-27 кг/а.е.м. = 2,089 × 10^-28 кг.

Энергия связи ядра атома кислорода может быть рассчитана по формуле Эйнштейна:

E = Δmc^2

где Δm - дефект массы, c - скорость света в вакууме (299 792 458 м/с)

E = 0,1259 а.е.м. × (1,66054 × 10^-27 кг/а.е.м.) × (299 792 458 м/с)^2 = 1,192 × 10^-10 Дж

Таким образом, энергия связи ядра атома кислорода составляет приблизительно 1,192 × 10^-10 Джоулей.