5. Найти энергию связи ядра гелия 4 2He.

Дано:

• Ядро гелия: ⁴₂He
• Масса протона m_p ≈ 1,007276 а.е.м.
• Масса нейтрона m_n ≈ 1,008665 а.е.м.
• Масса ядра гелия m_He ≈ 4,001506 а.е.м.
• 1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ/c²

Решение:

1. Ядро гелия ⁴₂He состоит из 2 протонов и 2 нейтронов.
2. Рассчитаем дефект массы (Δm):
• Масса протонов: 2 * m_p = 2 * 1,007276 а.е.м. = 2,014552 а.е.м.
• Масса нейтронов: 2 * m_n = 2 * 1,008665 а.е.м. = 2,017330 а.е.м.
• Суммарная масса нуклонов: 2,014552 + 2,017330 = 4,031882 а.е.м.
• Дефект массы: Δm = (Суммарная масса нуклонов) - (Масса ядра гелия) = 4,031882 а.е.м. - 4,001506 а.е.м. = 0,030376 а.е.м.
3. Энергия связи (E) рассчитывается по формуле E = Δm * c². Используем эквивалент массы в энергию: 1 а.е.м. ≈ 931,5 МэВ.
4. E = 0,030376 а.е.м. * 931,5 МэВ/а.е.м. ≈ 28,31 МэВ.

Ответ: Энергия связи ядра гелия 4 2He составляет приблизительно 28,31 МэВ.