Como vinculação a energia de um Núcleo pode ser determinado

Um núcleo atômico é composto de prótons e nêutrons hermeticamente embalados , chamados coletivamente núcleos , que são realizadas em conjunto pela ” força nuclear forte ” . A energia necessária para vencer a força nuclear forte , e assim decompor um núcleo , é a energia de ligação do núcleo .

Com a excepção de hidrogénio , os núcleos de todos os elementos químicos conter o mesmo número de prótons e nêutrons ou mais nêutrons do que prótons . O núcleo de um átomo de hidrogénio , o elemento mais simples , é um único protão .

A proporção de nêutrons para prótons ( n /p) nos núcleos de elementos aumenta gradualmente , em ordem de número atômico , chegando a um valor limite de cerca de 1,5 para a elementos mais pesados ​​. Massa de um Núcleo

As massas de átomos e os núcleos são medidos em unidades de massa atómica ” ” , o símbolo L , onde L é definido como exactamente 1/12 da massa de um átomo de C – 12 . Note-se que ” massa atómica ” não deve ser confundido com a unidade de massa atómica : . Massa atómica é a massa de um átomo de dados em unidades de massa atómica

A massa do núcleo é sempre menor do que a soma das massas de seus núcleos . A diferença de massa , ou ” defeito de massa ” , surge porque a energia é liberada quando núcleos se combinam para formar um núcleo.

Massa-Energia Equivalência

A energia liberada , por unidade de massa , na formação de núcleos é enorme . É tão grande que tem um equivalente de massa significativa , dada pela equação de Einstein : E = [ C quadrado ] H , onde E é a energia em Joules , C é a velocidade da luz em metros ( m ) por segundo quadrado e M é . massa em quilogramas (kg)

Esta equação é usada para converter uma determinada massa de uma quantidade equivalente de energia; ou para converter uma determinada quantidade de energia para uma massa equivalente .

Formação de um Núcleo

Considere a formação de um ferro ( Fe) núcleo de prótons e nêutrons : Fe tem massa atômica 56, portanto, o núcleo contém 30 nêutrons e 26 prótons; a massa de um núcleo de Fe é 55,90638 L; a massa de um próton é 1,00728 L ea massa de um nêutron é 1,00866 U.

A diferença de massa (M diff ) entre um núcleo Fe e seus núcleos constituintes é, portanto : M diff = ( 26 x 1,00728 U ) + ( 30 x 1,00866 U) – . 55 90638 U = 56,4491 U – 55,90638 U = 0,5427 U.

Determinação da Encadernação Energia

Observando que um massa de 1 grama ( g ) é igual a 6,022 x ( 10 elevado à potência 23 ) U , que é ” o número de Avogadro ” de U, a equação de Einstein é, então, usado para determinar a diferença de energia ( E dif) , ou a energia de ligação do Fe núcleo , como segue:

E diff = [ 2,998 x ( 10 elevado à potência 8) m /segundo) ] quadrado [ x 0,5427 U] x [1 g /6,022 x ( 10 elevado à potência 23) U] x [1 kg /1000 g ] = 8,100 x ( 10 elevado à potência -11 ) kg x ( m quadrado ) /segundo quadrado = 8,100 x ( 10 elevado à potência -11 ) Joules .

a energia de ligação por nucleon é, portanto: 8,100 x ( 10 elevado à potência -11 ) /56 = 1,446 núcleons x [ 10 elevado à potência -12 ] Joules /nucleon

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