Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія
Величезну інформацію про маси нуклідів було одержано під час вивчення енергії, що вивільняється в ядерних реакціях. Докладний розгляд ядерних реакцій наведено в розд. 20. Загальні ж основи методу ілюструє наступний приклад.
Приклад 4.7.
У природній суміші ізотопів елемента Калію міститься 0,0118% радіоактивного ізотопу 4019K21. Цей ізотоп зазнає бета-розпаду:
$_{19}^{40}K_{21}$ → $_{20}^{40}Ca_{20}^{+}$ + e
Кінетичну енергію електрона, що виділився (бета-променів), виміряно за допомогою спектрометра (який дає змогу визначати відхилення бета-променів у магнітному полі); вона виявилася рівною 1,32 МеВ. Маса стійкого ізотопу 40Ca, що становить 97% природного Кальцію, дорівнює 39,96259d; ця величина визначена за допомогою мас-спектрографа. Чому дорівнює маса 40K?
Розв'язання. Енергія реакції Ca++e → Ca (6 еВ) надзвичайно мала. Отже, енергія реакції 40K → 40Ca дорівнює 1,32 МеВ, або 0,211×10-12Дж, оскільки e=0,1602·10-18 Кл. Скористаємося рівнянням E = mc2 для перерахунку цієї енергії в масу. Ділення на c2 = (2,9979×108)2 приводить до значення 2,35·10-30 кг, а це і є маса, що перетворилася на кінетичну енергію. Один дальтон дорівнює 1,060·10-27 кг або 1,660·10⁻²⁷ кг (на думку редакції сайту). Отже, зменшення маси під час перетворення 40K на 40Ca дорівнює 2,35·10-30/1,660·10-27 = 0,00142 d, і, таким чином, маса 40K має дорівнювати 39,96269+0,00142 =39,96401 d.