Чтобы найти энергию связи ядер для данных изотопов, мы используем понятие дефекта массы. Дефект массы — это разница между суммарной массой составляющих ядра (протонов и нейтронов) и массой самого ядра. Энергия связи определяется по формуле:

Есв = Δm * c^2

где Δm — дефект массы, а c — скорость света в вакууме (3 * 10^8 м/с).

Рассмотрим каждый изотоп отдельно:

1. (_1^3)Н (тритий):
   • Количество протонов = 1
   • Количество нейтронов = 3 - 1 = 2
   • Суммарная масса составляющих ядра = масса протона + масса нейтронов = 1 * m(_1^1)H + 2 * m(_0^1)n = 1,00783 + 2 * 1,00867 = 3,02517 а.е.м.
   • Масса ядра трития = 3,01605 а.е.м.
   • Дефект массы Δm = 3,02517 - 3,01605 = 0,00912 а.е.м.
   • Переведем а.е.м. в кг: 1 а.е.м. = 1,660539 * 10^-27 кг, поэтому Δm = 0,00912 * 1,660539 * 10^-27 = 1,51329 * 10^-29 кг.
   • Есв = Δm * c^2 = 1,51329 * 10^-29 * (3 * 10^8)^2 = 1,36196 * 10^-12 Дж.
   • Переведем джоули в МэВ: 1 Дж = 6,242 * 10^12 МэВ, поэтому Есв = 1,36196 * 10^-12 * 6,242 * 10^12 = 8,5 МэВ.
2. (_2^4)Не (гелий-4):
   • Количество протонов = 2
   • Количество нейтронов = 4 - 2 = 2
   • Суммарная масса составляющих ядра = масса протонов + масса нейтронов = 2 * m(_1^1)H + 2 * m(_0^1)n = 2 * 1,00783 + 2 * 1,00867 = 4,03200 а.е.м.
   • Масса ядра гелия-4 = 4,00260 а.е.м.
   • Дефект массы Δm = 4,03200 - 4,00260 = 0,02940 а.е.м.
   • Переведем а.е.м. в кг: Δm = 0,02940 * 1,660539 * 10^-27 = 4,88399 * 10^-29 кг.
   • Есв = Δm * c^2 = 4,88399 * 10^-29 * (3 * 10^8)^2 = 4,39557 * 10^-12 Дж.
   • Переведем джоули в МэВ: Есв = 4,39557 * 10^-12 * 6,242 * 10^12 = 27,4 МэВ.

Сравнивая энергии связи, видим, что энергия связи ядра гелия-4 (27,4 МэВ) значительно больше, чем энергия связи ядра трития (8,5 МэВ). Это означает, что ядро гелия-4 более устойчиво.