Задача 3. Сравнить энергии связи нейтронов в ядрах-изотопах
и
. Рассчитать также энергию отделения протона от ядра
. Массы атомов
,
,
и
равны соответственно
,
,
,
.
Решение. В условии задачи указаны массы нейтральных атомов, поэтому для расчета энергий отделения нуклонов удобно пользоваться формулами
и
.
Для ядер
и
энергия связи нейтрона равна соответственно:
,
.
Масса нейтрона приблизительно равна
МэВ
. Для получения величины
в МэВ массы соответствующих атомов нужно перевести в МэВ
, умножив приведенные в условии значения масс в единицах
на величину атомной единицы массы в МэВ
:
МэВ
МэВ
МэВ
МэВ,
МэВ
МэВ
МэВ
МэВ.
Энергия отделения нейтрона от ядра, содержащего четное количество нейтронов
, оказалась больше энергии отделения нейтрона от ядра того же химического элемента, но с нечетным количеством нейтронов. Поясните, почему (см. Формула Вайцзеккера для энергии связи ядра).
Энергия отделения протона от ядра 
.
Масса атома водорода
равна
(см. Nuclide chart). Тогда
МэВ
МэВ.
Энергия отделения протона от
(ядра с одинаковым количеством нейтронов и протонов), ожидаемо, получилась меньше энергии отделения нейтрона. Это связано с дополнительной энергией кулоновского отталкивания протонов, которая приводит к увеличению энергии протонных одночастичных уровней по сравнению с нейтронными:
Рис. 2.1 Схема заполнения протонов и нейтронов по одночастичным уровням в основном состоянии ядра

. Видно, что

.
Ответ. Энергии отделения нейтронов от ядер
и
равны соответственно
МэВ и
МэВ. Энергия отделения протона от ядра
составляет
МэВ.
>>Примеры решения задач. Задача 4
Оглавление <<