Для расчета энергии, выделяемой при образовании 1 г гелия из протонов и нейтронов, мы можем использовать массовые дефекты и соотношение E=mc^2.
Понимание:
При образовании ядра гелия из протонов и нейтронов происходит ядерные реакции, сопровождающиеся изменением массы и выделением энергии.Решение:
Масса протона ≈ 1.007276 u
Масса нейтрона ≈ 1.008665 u
Масса ядра гелия-4 ≈ 4.002602 uРазность массы протонов и нейтронов, необходимых для образования ядра гелия-4:
Δm = (4 × 1.008665 + 2 × 1.007276) - 4.002602 ≈ 0.030379 uПеревод массы в энергию по формуле E=mc^2:
ΔE = Δm × c^2, где c - скорость света (≈ 3 × 10^8 м/с)
ΔE = 0.030379 u × (3 × 10^8)^2 ≈ 2.73 × 10^-12 ДжДалее переведем энергию в мегаэлектронвольты (МэВ):
1 Дж ≈ 6.242 × 10^12 эВ
ΔE ≈ 2.73 × 10^-12 Дж × 6.242 × 10^12 эВ/Дж ≈ 17.05 МэВОтвет:
Энергия, выделяемая при образовании 1 г гелия из протонов и нейтронов, составляет примерно 17.05 МэВ.