Вопрос задан 03.02.2026 в 12:25. Предмет Физика. Спрашивает Арефьева Кристина.

Вычислите энергию связи ядра атома гелия (масса ядра 4,002603 а.е.м).

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Выборных Яна.

Энергия связи ядра равна дефекту массы, умноженному на c2c^2:

Eсв=Δmc2,Δm=(Zmp+Nmn)mядраE_{\text{св}}=\Delta m\,c^2,\qquad \Delta m = (Z m_p + N m_n) - m_{\text{ядра}}

Для ядра гелия 4He^4\text{He}: Z=2Z=2 (протона), N=2N=2 (нейтрона).
Возьмём стандартные массы нуклонов в а.е.м:

mp1,007276а.е.м,mn1,008665а.е.мm_p \approx 1{,}007276\,\text{а.е.м},\qquad m_n \approx 1{,}008665\,\text{а.е.м}

Дано:

mядра=4,002603а.е.мm_{\text{ядра}} = 4{,}002603\,\text{а.е.м}
  1. Суммарная масса свободных нуклонов:

2mp+2mn=21,007276+21,008665=2,014552+2,017330=4,031882а.е.м2m_p + 2m_n = 2\cdot 1{,}007276 + 2\cdot 1{,}008665 = 2{,}014552 + 2{,}017330 = 4{,}031882\,\text{а.е.м}
  1. Дефект массы:

Δm=4,0318824,002603=0,029279а.е.м\Delta m = 4{,}031882 - 4{,}002603 = 0{,}029279\,\text{а.е.м}
  1. Перевод в энергию ( 1а.е.мc2931,5МэВ1\,\text{а.е.м}\,c^2 \approx 931{,}5\,\text{МэВ} ):

Eсв=0,029279931,527,27МэВE_{\text{св}} = 0{,}029279 \cdot 931{,}5 \approx 27{,}27\,\text{МэВ}

Если нужно в джоулях ( 1МэВ=1,6021013Дж1\,\text{МэВ} = 1{,}602\cdot 10^{-13}\,\text{Дж} ):

Eсв27,271,60210134,371012ДжE_{\text{св}} \approx 27{,}27 \cdot 1{,}602\cdot 10^{-13} \approx 4{,}37\cdot 10^{-12}\,\text{Дж}

Ответ: энергия связи ядра гелия 27,3МэВ\approx 27{,}3\,\text{МэВ} (или 4,371012Дж\approx 4{,}37\cdot 10^{-12}\,\text{Дж}).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Физика 20.01.2025 23:37 1224 Пряничников Александр

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос