Какая энергия освобождается в результате превращения ядра изотопа гелия 3 2 He, состоящего из неподвижных, то есть

Чтобы вычислить энергию, освобождающуюся в результате превращения ядра изотопа гелия-3 в два нуклона и один гелий-4, мы можем использовать формулу, известную как массовый дефект (\(\Delta m\)).

Массовый дефект (\(\Delta m\)) можно вычислить как разницу между суммарной массой нуклонов в исходном ядре и суммарной массой нуклонов в конечных продуктах:

\(\Delta m = (\text{масса покоя } 2\text{ нуклонов} + \text{масса покоя гелия-4}) - \text{масса покоя гелия-3}\)

В этой формуле мы используем массы покоя нуклонов, которые даны в условии: \(mp = 1,00814\) а.е.м., \(mn = 1,00899\) а.е.м., \(M_{\text{я}} = 3,01699\) а.е.м.

Подставляя эти значения в формулу, получим:

\(\Delta m = (2 \times mp + M_{\text{я}}) - M_{\text{я}} = 2 \times mp = 2 \times 1,00814\)

\(\Delta m = 2,01628\) а.е.м.

Теперь, чтобы вычислить энергию (\(E\)), освобождающуюся в результате превращения, мы можем воспользоваться знаменитой формулой Эйнштейна, которая связывает массу и энергию:

\(E = \Delta m \times c^2\)

где \(c\) - скорость света, равная примерно \(3 \times 10^8\) м/с.

Подставляя значения, получаем:

\(E = 2,01628 \times (3 \times 10^8)^2\)

\(E \approx 1,81464 \times 10^{17}\) Дж

Теперь, чтобы перевести энергию в МэВ (мега-электрон-вольты), мы можем воспользоваться соотношением:

1 Дж = \(6,242 \times 10^{18}\) МэВ

Делим полученное значение на этот коэффициент, чтобы получить ответ в МэВ:

\(E_{\text{МэВ}} \approx \frac{1,81464 \times 10^{17}}{6,242 \times 10^{18}} \approx 2,905\) МэВ

Таким образом, энергия, освобождающаяся в результате превращения ядра гелия-3, составляет около 2,905 МэВ. Ответ в задаче, который наиболее близок к этому значению, это вариант 2) 7,7 МэВ. Однако, ни один из предложенных вариантов не соответствует правильному значению. Вероятно, произошла ошибка в числах вариантов ответов.