Hvad er den nukleare bindingsenergi fra ilt-16 i betragtning af at 1 AMU 1.6605x1027?

1. Forståelse af koncepterne

* nuklear bindende energi: Den energi, der kræves for at bryde et atoms kerne fra fra hinanden i et atom i dets individuelle protoner og neutroner. Det er et mål for kernenes stabilitet.

* Massedefekt: Forskellen mellem massen af ​​kernen og summen af ​​masserne af dens individuelle protoner og neutroner. Denne masseforskel omdannes til energi i henhold til Einsteins berømte ligning E =MC².

2. Beregning af den nukleare bindingsenergi

a. Saml oplysningerne

* masse af ilt-16: 15.994915 Amu

* antal protoner (z): 8

* antal neutroner (n): 8

* masse af en proton: 1.007276 Amu

* masse af en neutron: 1.008665 Amu

* konverteringsfaktor: 1 amu =1.6605 × 10⁻²⁷ kg

* lyshastighed (c): 3 × 10⁸ m/s

b. Beregn massedefekten

* Samlet masse af protoner: 8 Protoner × 1.007276 AMU/Proton =8.058208 AMU

* Total masse af neutroner: 8 Neutroner × 1.008665 amu/neutron =8.069320 Amu

* Total masse af nukleoner (protoner + neutroner): 8.058208 AMU + 8.069320 AMU =16.127528 AMU

* Massedefekt: 16.127528 AMU - 15.994915 AMU =0,132613 AMU

c. Konverter massedefekt til energi

* Massedefekt i kg: 0,132613 amu × 1,6605 × 10⁻²⁷ kg/amu =2.2025 × 10⁻²⁸ kg

* bindende energi (e): E =mc² =(2.2025 × 10⁻²⁸ kg) × (3 × 10⁸ m/s) ²

* bindende energi i Joules (J): E ≈ 1.982 × 10⁻¹¹ j

d. Konverter til en mere praktisk enhed (MEV)

* konverteringsfaktor: 1 mev =1.602 × 10⁻¹³ j

* bindende energi i MEV: (1.982 × 10⁻¹¹ J) / (1.602 × 10⁻¹³ J / MEV) ≈ 123.7 MeV

Derfor er den nukleare bindingsenergi af ilt-16 ca. 123,7 mev.