Để tính năng lượng liên kết (Binding Energy) và năng lượng liên kết riêng (Binding Energy per nucleon) của các hạt nhân nhôm và côban, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tính tổng khối lượng các hạt trong hạt nhân:**
- Với nhôm \(^{27}_{13}Al\):
- Số proton \(Z = 13\)
- Số neutron \(N = A - Z = 27 - 13 = 14\)
- Khối lượng tổng của các hạt:
\[
m_{\text{total}} = Z \cdot m_p + N \cdot m_n = 13 \cdot 1,007276u + 14 \cdot 1,008665u
\]
Tính toán:
\[
m_{\text{total}} = 13 \cdot 1,007276 + 14 \cdot 1,008665 = 13,094588 + 14,121310 = 27,215898u
\]
- Với côban \(^{60}_{27}Co\):
- Số proton \(Z = 27\)
- Số neutron \(N = A - Z = 60 - 27 = 33\)
- Khối lượng tổng của các hạt:
\[
m_{\text{total}} = Z \cdot m_p + N \cdot m_n = 27 \cdot 1,007276u + 33 \cdot 1,008665u
\]
Tính toán:
\[
m_{\text{total}} = 27 \cdot 1,007276 + 33 \cdot 1,008665 = 27,197452 + 33,286995 = 60,484447u
\]
2. **Tính năng lượng liên kết:**
- Năng lượng liên kết được tính bằng công thức:
\[
E_b = (m_{\text{total}} - m_{\text{hạt nhân}}) \cdot c^2
\]
- Trong đó \(c \approx 931.5 \text{ MeV/u}\).
- Với nhôm:
\[
E_{b, Al} = (27,215898u - 26,9803u) \cdot 931.5 \text{ MeV/u} = 0,235598u \cdot 931.5 \text{ MeV/u} \approx 219.7 \text{ MeV}
\]
- Với côban:
\[
E_{b, Co} = (60,484447u - 59,934u) \cdot 931.5 \text{ MeV/u} = 0,550447u \cdot 931.5 \text{ MeV/u} \approx 512.5 \text{ MeV}
\]
3. **Tính năng lượng liên kết riêng:**
- Năng lượng liên kết riêng được tính bằng cách chia năng lượng liên kết cho số nucleon:
\[
E_{b, \text{riêng}} = \frac{E_b}{A}
\]
- Với nhôm:
\[
E_{b, \text{riêng}, Al} = \frac{219.7 \text{ MeV}}{27} \approx 8.14 \text{ MeV/nucleon}
\]
- Với côban:
\[
E_{b, \text{riêng}, Co} = \frac{512.5 \text{ MeV}}{60} \approx 8.54 \text{ MeV/nucleon}
\]
4. **So sánh độ bền vững:**
- Nhìn vào năng lượng liên kết riêng, chúng ta thấy rằng côban có năng lượng liên kết riêng cao hơn nhôm (8.54 MeV/nucleon > 8.14 MeV/nucleon).
- Điều này cho thấy hạt nhân côban bền vững hơn so với hạt nhân nhôm.
**Kết luận:**
- Năng lượng liên kết của nhôm \(E_{b, Al} \approx 219.7 \text{ MeV}\).
- Năng lượng liên kết của côban \(E_{b, Co} \approx 512.5 \text{ MeV}\).
- Năng lượng liên kết riêng của nhôm \(E_{b, \text{riêng}, Al} \approx 8.14 \text{ MeV/nucleon}\).
- Năng lượng liên kết riêng của côban \(E_{b, \text{riêng}, Co} \approx 8.54 \text{ MeV/nucleon}\).
- Hạt nhân côban bền vững hơn hạt nhân nhôm.