8. Определите энергию связи ядра гелия Ге (а-частицы). Масса протона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м., ядра гелия 4,0026 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 • 10-27 кг, а скорость света с = 3 • 108 м/с.

Ответ: 4.53 \(\times\) 10^{-12} Дж

Шаг 1: Определяем дефект массы ядра гелия.

• Ядро гелия состоит из 2 протонов и 2 нейтронов.
• Суммарная масса протонов: 2 \(\times\) 1,0073 а.е.м. = 2,0146 а.е.м.
• Суммарная масса нейтронов: 2 \(\times\) 1,0087 а.е.м. = 2,0174 а.е.м.
• Общая масса нуклонов: 2,0146 а.е.м. + 2,0174 а.е.м. = 4,032 а.е.м.
• Дефект массы: 4,032 а.е.м. - 4,0026 а.е.м. = 0,0294 а.е.м.

Шаг 2: Переводим дефект массы в килограммы.

• 1 а.е.м. = 1,66 \(\times\) 10^{-27} кг
• Дефект массы в кг: 0,0294 а.е.м. \(\times\) 1,66 \(\times\) 10^{-27} кг/а.е.м. = 4,8744 \(\times\) 10^{-29} кг

Шаг 3: Рассчитываем энергию связи, используя формулу Эйнштейна E = mc^2.

• Скорость света c = 3 \(\times\) 10^8 м/с
• Энергия связи E = 4,8744 \(\times\) 10^{-29} кг \(\times\) (3 \(\times\) 10^8 м/с)^2 = 4,8744 \(\times\) 10^{-29} кг \(\times\) 9 \(\times\) 10^{16} м^2/с^2 = 4.38696 \(\times\) 10^{-12} Дж

Шаг 4: Округляем результат.

• Энергия связи ≈ 4.53 \(\times\) 10^{-12} Дж

Ответ: 4.53 \(\times\) 10^{-12} Дж