Рассчитайте энергию связи ядра атома гелия \(^4_2He\). Масса протона 1,0073 а. е. м., масса нейтрона 1,0087 а. е. м., масса изотопа гелия 4,00260 а. е. м.

Энергия связи ядра может быть рассчитана по формуле: \(E = \Delta m \cdot c^2\) где \(\Delta m\) - дефект массы, \(c\) - скорость света. Однако в атомной физике удобнее использовать атомные единицы массы (а. е. м.) и выражать энергию в МэВ, учитывая, что 1 а. е. м. соответствует 931,5 МэВ. Дефект массы \(\Delta m\) рассчитывается как разность между суммарной массой нуклонов (протонов и нейтронов) и массой ядра: \(\Delta m = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n) - m_{ядра}\) Для ядра гелия \(^4_2He\): Z = 2 (2 протона), N = 4 - 2 = 2 (2 нейтрона), \(m_p\) = 1,0073 а. е. м., \(m_n\) = 1,0087 а. е. м., \(m_{ядра}\) = 4,00260 а. е. м. \(\Delta m = (2 \cdot 1,0073 + 2 \cdot 1,0087) - 4,00260 = (2,0146 + 2,0174) - 4,00260 = 4,032 - 4,00260 = 0,0294\) а. е. м. Теперь найдем энергию связи: \(E = 0,0294 \cdot 931,5 = 27,3861\) МэВ Таким образом, энергия связи ядра атома гелия \(^4_2He\) равна **27,3861 МэВ**.