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: $m_{\text{гелия-4}}-(2\times m_{\text{протона}}+2\times m_{\text{нейтрона}})$

Подставим все значения в формулу:

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

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