Giải bài 6 trang 266 - Bài 52 - SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao

Hạt nhân $\alpha$ có $m_{\alpha}=4,0015u$

Ta có $m_0=2m_p+2m_n=2.1,0073u+2.1,0087u=4,032u$

$\Rightarrow\Delta m=\left(m_0-m_{\alpha}\right)=4,032u-4,0015u=0,0305u$

Năng lượng tỏa ra khi các nucleon liên kết thành hạt nhân Heli:

$W_{lk}=\Delta mc^2=0,0305u.c^2=0,0305.931,5=28,4MeV$

1mol Heli có $N_A=6,022.10^{23}$ nguyên tử Heli

$\Rightarrow$ Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1mol Heli:

$W=N_A.W_{lk}=6,022.10^{23}.28,4=1,71.10^{25}MeV=2,7.10^{12}\left(J\right)$

GHI NHỚ: 

- Hạt nhân nguyên tử $^A_ZX$ gồm có Z proton và $\text{N=A - Z (neutron)}$.

- Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân có cùng số proton Z và có số neutron N khác nhau.

- Để đo khối lượng nguyên tử trong vật lý hạt nhân, ta thường dùng đơn vị khối lượng nguyên tử u.

$u=1,66055.10^{-27}kg=931,5MeV/c^2$

- Độ hụt khối: 

Giả sử ban đầu ta có Z proton và N = A - Z neutron đang đứng yên và chưa liên kết với nhau thì tổng khối lượng các hạt là: $m_0Zm_p+\left(A-Z\right)m_n$

Gọi khối lượng của hạt nhân $^A_ZX$ là m, theo thực nghiệm thì $m < m_0$ $\Rightarrow\Delta m=m_0-m$ gọi là độ hụt khối.

- Năng lượng liên kết: 

Theo thuyết tương đối, năng lượng $\Delta E$ tương ứng với độ hụt khối $\Delta m$ là $W_{lk}=\Delta mc^2$ gọi là năng lượng liên kết các nuclon trong hạt nhân.