Изотопы водорода
Иногда для еще большей определенности слева внизу указывают число протонов. Но изотоп имеет всего 3 частицы в ядре — 2 протона и 1 нейтрон, а 4Не — 4 частицы — 2 протона и 2 нейтрона. Так как массы протона и нейтрона примерно одинаковы, то, следовательно, атом изотопа 3Не примерно в 3, а 4Не в 4 раза тяжелее атома водорода. Изотопы водорода — дейтерий и тритий в соответствии с этими правилами должны обозначаться так: гН и 3Н. Но в действительности, их чаще обозначают специальными символами D и Т, без указания дальнейших подробностей.
Для измерения массы в атомной физике ввели атомную единицу массы (а. е. м.) как 1/12 массы изотопа углерода 12С. В этих единицах массы деталей, из которых состоят атомы, равны: электрона игс=0,000548, протона mp=1,007276, нейтрона п=1,008665 а. е. м. И вот что любопытно. Если сложить массы протона и электрона, из которых состоит атом водорода, то все более менее сходится. Но вот для более сложных атомов получается парадокс — масса атома оказывается заметно меньше, чем сумма масс составляющих его частей. Для гелия 4Не суммарная масса двух протонов, двух нейтронов и двух электронов — 4,0330, а масса атома гелия — 4,0026, для трития получается 3,2519 вместо 3,0165, для дейтерия — 2,0165 вместо 2,0141. Это что же — нарушение закона сохранения массы? Более того, в силу соотношения Эйнштейна при этом и закон сохранения энергии тоже нарушается? Нет, конечно. Просто подсчитывая сумму масс частей при создании сложных ядер, мы не учли выделяющуюся при этом энергию, а она в силу этого самого соотношения Е=тс2 приводит к недостатку массы.