6. Определите дефект масс ядра атома гелия в а.е.м. и кг. m_p = 1.0073 а.е.м; m_n = 1.0087 а.е.м; M_He = 3.01602 а. е. м.

Дефект массы ядра — это разница между суммой масс нуклонов (протонов и нейтронов), из которых состоит ядро, и массой самого ядра. Ядро атома гелия-4 ($${}^{4}_{2}He$$) состоит из 2 протонов и 2 нейтронов.

Дано:

• Масса протона ($${m_p}$$): $$1.0073$$ а.е.м.
• Масса нейтрона ($${m_n}$$): $$1.0087$$ а.е.м.
• Масса ядра гелия ($${M_{He}}$$): $$3.01602$$ а.е.м.

1. Найдем суммарную массу протонов:

Суммарная масса протонов = Число протонов $$\times$$ Масса протона

Число протонов в ядре гелия = 2

Суммарная масса протонов = $$2 \times 1.0073$$ а.е.м. = $$2.0146$$ а.е.м.

2. Найдем суммарную массу нейтронов:

Суммарная масса нейтронов = Число нейтронов $$\times$$ Масса нейтрона

Число нейтронов в ядре гелия = 2

Суммарная масса нейтронов = $$2 \times 1.0087$$ а.е.м. = $$2.0174$$ а.е.м.

3. Найдем суммарную массу всех нуклонов:

Суммарная масса нуклонов = Суммарная масса протонов + Суммарная масса нейтронов

Суммарная масса нуклонов = $$2.0146$$ а.е.м. + $$2.0174$$ а.е.м. = $$4.0320$$ а.е.м.

4. Найдем дефект массы ($$\Delta m$$):

Дефект массы = Суммарная масса нуклонов - Масса ядра гелия

$$\Delta m = 4.0320$$ а.е.м. - $$3.01602$$ а.е.м. = $$1.01598$$ а.е.м.

5. Переведем дефект массы в килограммы:

Известно, что 1 а.е.м. $$\approx 1.66053906660(50) \times 10^{-27}$$ кг.

Дефект массы в кг = $$1.01598$$ а.е.м. $$\times 1.66053906660 \times 10^{-27}$$ кг/а.е.м.

Дефект массы в кг $$\approx 1.6873 \times 10^{-27}$$ кг.

Ответ: Дефект массы ядра атома гелия составляет 1.01598 а.е.м. или приблизительно $$1.6873 \times 10^{-27}$$ кг.