Какова энергия связи ядра атома гелия, если его масса составляет 4,002603 а.е.м?

Физика 9 класс Энергия связи ядра атома энергия связи ядра атом гелия масса 4,002603 а.е.м физика 9 класс ядерная физика атомная структура расчет энергии связи Новый

Чтобы найти энергию связи ядра атома гелия, нам нужно использовать формулу для расчета энергии связи, основанную на массе ядра и массе его составных частей. Энергия связи определяется как разница между массой нуклонов (протонов и нейтронов) и массой самого ядра, умноженная на квадрат скорости света.

Шаги решения:

1. Определим состав ядра гелия. Ядро гелия состоит из 2 протонов и 2 нейтронов.
2. Найдем массы протонов и нейтронов. Масса одного протона составляет примерно 1,007276 а.е.м, а масса одного нейтрона составляет примерно 1,008665 а.е.м.
3. Рассчитаем массу нуклонов:
• Масса 2 протонов = 2 * 1,007276 = 2,014552 а.е.м
• Масса 2 нейтронов = 2 * 1,008665 = 2,01733 а.е.м
• Общая масса нуклонов = 2,014552 + 2,01733 = 4,031882 а.е.м
4. Выясним, какая масса «потерялась» при образовании ядра. Это разница между массой нуклонов и массой самого ядра:
• Потерянная масса = Масса нуклонов - Масса ядра = 4,031882 - 4,002603 = 0,029279 а.е.м
5. Переведем потерянную массу в энергию. Используем соотношение Эйнштейна E = mc², где c = 3 * 10^8 м/с. Для перевода массы в энергию в а.е.м. используется коэффициент 931,5 МэВ/а.е.м:
• Энергия связи = Потерянная масса * 931,5 МэВ/а.е.м = 0,029279 * 931,5 ≈ 27,3 МэВ

Таким образом, энергия связи ядра атома гелия составляет примерно 27,3 МэВ.