Hvordan træner du bindende energi?

Forståelse af bindende energi

Bindende energi er den energi, der holder nukleoner (protoner og neutroner) sammen i en atomkerne. Det er et mål for kernenes stabilitet. En højere bindende energi betyder en mere stabil kerne.

nøglekoncepter

* Massedefekt: Massen af ​​en kerne er altid lidt * mindre * end summen af ​​masserne af dens individuelle protoner og neutroner. Denne forskel i masse kaldes *Massedefekten *.

* Einsteins berømte ligning: E =MC² relaterer masse (M) og energi (E). Massedefekten omdannes til energi, som er den bindende energi.

Beregningstrin

1. Bestem masserne:

* Find massen af ​​de individuelle protoner og neutroner, der udgør kernen. Du kan slå disse op på den periodiske tabel eller i en tabel med nuclides.

* Find massen af ​​hele kernen.

* Beregn massedefekten:

* Masse defekt =(masse af protoner + masse neutroner) - masse af kerne

2. Konverter massedefekt til bindende energi:

* Brug Einsteins ligning (e =mc²) hvor:

* E =bindende energi

* m =massedefekt (sørg for, at den er i kg)

* C =lyshastighed (299.792.458 m/s)

3. enheder:

*Bindende energi udtrykkes normalt i enheder af *mega-elektron volt (MEV) *. Det kan være nødvendigt at konvertere fra Joules (J) til MEV:

* 1 MEV =1.602 × 10⁻¹³ J

eksempel

Lad os beregne den bindende energi fra en helium-4-kerne (⁴he):

* masse af 2 protoner: 2 × 1.007276 U =2.014552 U

* masse af 2 neutroner: 2 × 1.008665 U =2.017330 U

* masse af ⁴Han kerne: 4.001506 u

* Massedefekt: (2.014552 U + 2.017330 U) - 4.001506 U =0.030376 U

konvertering til MEV:

* 1 U =1.66054 × 10⁻²⁷ kg

* Massedefekt i kg =0,030376 U × (1.66054 × 10⁻²⁷ kg/u) =5.0443 × 10⁻²⁹ kg

* Bindingsenergi =(5.0443 × 10⁻²⁹ kg) × (299.792.458 m/s) ²

* Bindende energi ≈ 4,53 × 10⁻¹² J

* Bindende energi ≈ 28,2 MeV

Nøglepunkter:

* Bindende energi er en positiv mængde.

* Højere bindende energi pr. Nukleon indikerer større stabilitet.

* Bindende energi er en vigtig faktor i nukleare reaktioner og nuklear stabilitet.