Какая энергия выделится при образовании ядра атома изотопа гелия )He из свободных, т. е. не взаимодействующих между собой, нуклонов, если массы покоя Мр = 1,00814 а. е. м., Мn = 1,00899 а. е. м. и Мя = 3,01699 а. е. м.?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Энергия, выделяемая при образовании ядра атома изотопа гелия, можно найти по формуле энергии связи:

E = [ZM(протон) + (A-Z)M(нейтрон) - M(ядро)]*c^2,

где
Z - количество протонов,
A - общее количество нуклонов в ядре (протоны + нейтроны),
M(протон) - масса покоя протона,
M(нейтрон) - масса покоя нейтрона,
M(ядро) - масса покоя ядра,
c - скорость света.

Для ядра изотопа гелия He имеем:
Z = 2 (так как у гелия 2 протона),
A = 4 (гелий имеет общее количество нуклонов равное 4),
M(протон) = 1,00814 а. е. м.,
M(нейтрон) = 1,00899 а. е. м.,
M(ядро) = 3,01699 а. е. м.,
c = 3*10^8 м/с.

Подставляем в формулу:

E = [(21,00814 + (4-2)1,00899) - 3,01699] (310^8)^2,
E = [(2,01628 + 2,01798) - 3,01699] 910^16,
E = (4,03426 - 3,01699) 910^16,
E = 1,01727 910^16,
E = 91545,43 * 10^16 эВ,

Ответ: При образовании ядра атома изотопа гелия из свободных нуклонов высвободится приблизительно 9,15543 * 10^18 эВ энергии.