Подсчитайте энергию связи ядра атома гелия $${}^{4}_{2}He$$.

Для того, чтобы подсчитать энергию связи ядра атома гелия, нам понадобится знать массу протона, нейтрона, а также массу ядра гелия. Масса протона ($$m_p$$) = 1.00728 а.е.м. Масса нейтрона ($$m_n$$) = 1.00866 а.е.м. Масса ядра гелия ($$m_{He}$$) = 4.00150 а.е.м. Ядро гелия состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Дефект массы ($$\Delta m$$) рассчитывается как разница между суммарной массой нуклонов (протонов и нейтронов) и массой ядра: $$\Delta m = (2 \cdot m_p + 2 \cdot m_n) - m_{He}$$ $$\Delta m = (2 \cdot 1.00728 + 2 \cdot 1.00866) - 4.00150$$ $$\Delta m = (2.01456 + 2.01732) - 4.00150$$ $$\Delta m = 4.03188 - 4.00150$$ $$\Delta m = 0.03038 \text{ а.е.м.}$$ Теперь, чтобы найти энергию связи, нужно использовать формулу Эйнштейна: $$E = \Delta m \cdot c^2$$ где c - скорость света. В ядерной физике часто используют эквивалент 1 а.е.м. в МэВ: 1 а.е.м. = 931.5 МэВ/c² $$E = 0.03038 \cdot 931.5 \text{ МэВ}$$ $$E = 28.299 \text{ МэВ}$$ Ответ: Энергия связи ядра атома гелия $${}^{4}_{2}He$$ составляет примерно 28.299 МэВ.