Deficyt masy: skąd bierze się energia wiązania?
Związane jądro ma mniejszą masę niż jego swobodne składniki. Aby je całkowicie rozdzielić, trzeba dostarczyć energię. Ta różnica nie oznacza, że w jądrze zaginęły protony — zmieniła się energia całego układu.
W tym materiale
Związane jądro ma mniejszą masę niż jego swobodne składniki. Aby je całkowicie rozdzielić, trzeba dostarczyć energię. Ta różnica nie oznacza, że w jądrze zaginęły protony — zmieniła się energia całego układu.
Potrzebne wiadomości: Energia spoczynkowa, masa atomu i jądra, przeliczanie jednostek.
Spójny zestaw mas
Dla masy samego jądra \Delta m=Zm_p+(A-Z)m_n-m_j, a energia wiązania wynosi E_w=\Delta m c^2. Gdy tabela podaje masy neutralnych atomów, wygodnie użyć masy neutralnego wodoru zamiast protonu, aby elektrony bilansowały się po obu stronach. Drobne energie wiązania elektronów trzeba uwzględnić przy odpowiedniej precyzji. Nie mieszamy mas atomowych i jądrowych bez poprawki.
W rachunkach szkolnych 1\,u\,c^2\approx931{,}5 MeV. Umowny deficyt 0,010 u daje 9,315 MeV. Energia na nukleon to Eᵥ/A, nie cała energia wiązania. Porównując jądra o różnych A, te dwie wielkości odpowiadają na inne pytania.
Energia reakcji
Dla spójnie zbilansowanych mas Q=(\sum m_{przed}-\sum m_{po})c^2. Dodatnie Q może przejść w energie kinetyczne i promieniowanie; ujemne wymaga dostarczenia energii. Samo dodatnie Q nie dowodzi szybkiego przebiegu reakcji: znaczenie mają bariery i prawdopodobieństwa.
Krzywa energii wiązania na nukleon pomaga zrozumieć, dlaczego łączenie niektórych lekkich jąder i rozszczepianie niektórych ciężkich może uwalniać energię. Nie wynika z niej, że każda synteza i każde rozszczepienie są egzotermiczne. Zachowanie całkowitej energii obejmuje zmianę energii spoczynkowej, nie tylko mechaniczny ruch produktów.
Zadania do tego tematu
- Energia z umownego deficytu masy 0,020 jednostki u
- Dodatnia energia reakcji i przeliczenie na dżule
- Masa atomu wstawiona do wzoru na masę jądra
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto