Что такое дефект массы?
В микромире существуют законы отличающиеся от законов макромира. Представьте себе такую ситуацию. Сидите Вы на кухне и рассматриваете красивое , румяное яблочко. Для интереса решили его взвесить на своих почти аналитических весах. Результат – ровно 100 грамм. Тут раздается звонок в дверь. Оказывается ,пришел в гости ваш лучший друг. Вы решаете его угостить яблочком. Берете нож и аккуратно разрезаете яблоко пополам. Половинку протягиваете другу, но тут замечаете, что половинка как будто бы больше, чем та , что осталась и автоматически ложите ее на веса. Так и есть – ровно 55 грамм. Но , чтобы успокоить свою совесть решаете взвесить и вторую половинку. Тоже 55 грамм. Стоп! Такого быть не может! Те6перь уже внимательно и поочередно взвешиваете обе половинки яблока. Ответ неумолим – каждое весит 55 грамм. Но целое яблоко весило 100 грамм! Вот такие парадоксы встречаются в микромире. Интересно, почему?
Ответы (2):
Дефект массы - разница в массе ядра, состоящего из протонов и нейтронов, от суммы масс составляющих его свободных нуклонов (протонов и нейтронов, электроны обычно игнорируются). Эта разница массы обусловлена энергией связи нуклонов друг с другом и обычно по формуле Эйнштейна связана с энергией и выражается обычно в энергетических единицах.
В современных справочниках обычно оперируют атомной единицей массы, где стандартом является изотоп углерод-12, для которого дефект масс принимается равным нулю. Из-за этого возникают положительные и отрицательные значения дефекта масс. Дефекты масс предоставляют удобный способ для расчета энерговыделения любых ядерных реакций без пересчета массы в энергию и обратно.
Почему именно в микромире заметен дефект масс? Именно потому, что у объектов микроразмеры и одновременно самые сильные связи (ядерные силы, сильные взаимодействия). Поэтому изменение массы в этом случае существенно (для случая ядерных распадов - единицы процентов от массы исходного ядра).
Любопытно, но изменение массы должно происходить и в макромире (например, горячий чайник должен быть тяжелее холодного), но изменения массы настолько незначительны по сравнению с массой макрообъектов, что их практически нереально зафиксировать.
Про ядерные силы уже откомментировали. Я добавлю только про наш мир. Тоже, бывает что можно наблюдать дефект масс. Например, соединили два по 100 грамм разных веществ, а суммарно вышло меньше или больше, потому что в результате химической реакции выделился газ или поглотился воздух (влага из воздуха), а мы этого не заметили.
Также и в микромире - соединение/разъединение сопровождается ядерными реакциями, механизм которых нам до конца не понятен. Поэтому нам трудно усвоить общий термин "дефект масс", который не объясняет механизм его происхождения.