Краткое пояснение:
Энергия связи ядра вычисляется с помощью формулы E = Δm * c², где Δm — дефект массы, а c — скорость света. Дефект массы находится как разница между суммарной массой нуклонов и массой ядра.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Определяем состав ядра. Ядро ³₂He состоит из 2 протонов и 1 нейтрона.
- Шаг 2: Находим массы протонов и нейтронов. Масса протона (mp) ≈ 1.007276 а.е.м., масса нейтрона (mn) ≈ 1.008665 а.е.м.
- Шаг 3: Вычисляем суммарную массу нуклонов: 2 * mp + 1 * mn = 2 * 1.007276 + 1 * 1.008665 = 2.014552 + 1.008665 = 3.023217 а.е.м.
- Шаг 4: Находим массу ядра ³₂He. Масса ядра (mHe) ≈ 3.014932 а.е.м.
- Шаг 5: Вычисляем дефект массы (Δm): Δm = (2 * mp + 1 * mn) - mHe = 3.023217 - 3.014932 = 0.008285 а.е.м.
- Шаг 6: Переводим дефект массы в кг: 1 а.е.м. ≈ 1.66054 × 10⁻²⁷ кг. Δm ≈ 0.008285 * 1.66054 × 10⁻²⁷ кг ≈ 1.3764 × 10⁻²⁹ кг.
- Шаг 7: Вычисляем энергию связи (E) по формуле E = Δm * c², где c ≈ 3 × 10⁸ м/с. E ≈ 1.3764 × 10⁻²⁹ кг * (3 × 10⁸ м/с)² ≈ 1.3764 × 10⁻²⁹ * 9 × 10¹⁶ Дж ≈ 1.239 × 10⁻¹² Дж.
- Шаг 8: Переводим энергию в МэВ (1 эВ ≈ 1.602 × 10⁻¹⁹ Дж, 1 МэВ = 10⁶ эВ). E ≈ 1.239 × 10⁻¹² Дж / (1.602 × 10⁻¹⁹ Дж/эВ * 10⁶ эВ/МэВ) ≈ 7.73 МэВ.
Ответ: Энергия связи ядра ³₂He ≈ 7.73 МэВ.