Найдите разницу в массе ядра гелия-4/2 (альфа-частица), при условии, что масса протона составляет около 1,0073 а.е.м

Лёля

24

Чтобы найти разницу в массе ядра гелия-4/2 (альфа-частицы), мы должны вычислить разницу между общей массой протонов и нейтронов в ядре гелия-4 и общей массой альфа-частицы.

Дано:
Масса протона: \(m_{\text{протона}} \approx 1,0073 \, \text{а.е.м.}\)
Масса нейтрона: \(m_{\text{нейтрона}} \approx 1,0087 \, \text{а.е.м.}\)
Масса ядра гелия-4: \(m_{\text{гелия-4}} \approx 4,0026 \, \text{а.е.м.}\)
Масса одной а.е.м.: \(m_{\text{а.е.м.}} = 1,66 \times 10^{-27}\)

Шаг 1: Найдем общую массу протонов и нейтронов в ядре гелия-4.
В ядре гелия-4 содержится 2 протона и 2 нейтрона.

Масса протонов в ядре гелия-4: \(2 \times m_{\text{протона}} = 2 \times 1,0073 \, \text{а.е.м.}\)
Масса нейтронов в ядре гелия-4: \(2 \times m_{\text{нейтрона}} = 2 \times 1,0087 \, \text{а.е.м.}\)

Шаг 2: Найдем общую массу альфа-частицы.
Альфа-частица состоит из 2 протонов и 2 нейтронов.

Масса альфа-частицы: \(2 \times m_{\text{протона}} + 2 \times m_{\text{нейтрона}} = 2 \times 1,0073 + 2 \times 1,0087 \, \text{а.е.м.}\)

Шаг 3: Вычислим разницу в массе ядра гелия-4 и альфа-частицы.
Разница в массе: \(m_{\text{гелия-4}} - \left(2 \times m_{\text{протона}} + 2 \times m_{\text{нейтрона}}\right)\)

Подставим все значения в формулу:

Разница в массе: \(4,0026 - \left(2 \times 1,0073 + 2 \times 1,0087\right) \approx 0,0302 \, \text{а.е.м.}\)

Таким образом, разница в массе между ядром гелия-4 и альфа-частицей составляет приблизительно 0,0302 а.е.м.