Na stronie używamy cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich wykorzystywanie. Szczegóły znajdziesz w Regulaminie.
ZAMKNIJ X

Energia wiązania i deficyt masy

Ostatnio komentowane
Do d**y
Hn 88H • 2016-12-06 20:48:20
Polecam
Ola6a • 2016-12-05 19:19:19
super
sr • 2016-12-05 18:58:48
Dzięki za pomoc!
Uczeń • 2016-12-05 17:25:49
Moja nauczcielka zagroziła mi że pozwie mnie do sądu jak na wypracowania będe kopiowal...
drtjfghjfcghfcgh • 2016-12-05 15:17:27
Autor:
Drukuj
Drukuj
Rozmiar
AAA

Energia wiązania i deficyt masy

Energię wiązania jądra atomowego można zdefiniować jako wartość pracy, którą należy wykonać aby rozdzielić jądro na poszczególne nukleony bez nadania im energii kinetycznej. Zgodnie z teorią Alberta Einsteina energia wiązania jest równa:
 
E= \Delta mc ^{2}

gdzie: Δm – deficyt masy, c – prędkość światła w próżni.

Występujący w przytoczonym równaniu tzw. deficyt masy jest różnicą pomiędzy sumą mas poszczególnych składników jądra atomowego i masą spoczynkową jądra jako całości. Zatem część masy składników jądra atomu zostaje zamieniona na energię, która wiąże nukleony w jądrze atomu.

Znajomość energii wiązania jądra atomu danego pierwiastka pozwala obliczyć energię wiązania przypadającą na jeden nukleon, którą definiuje się jako wartość pracy jaką należy wykonać, aby usunąć jeden nukleon z jądra atomu, nie nadając mu przy tym energii kinetycznej. W tym celu należy podzielić energię wiązania jądra atomowego przez jego liczbę masową.

Energia wiązania i deficyt masy – przykład.

Znajdź wartość energii wiązania jądra helu wiedząc, że jego masa wyznaczona doświadczalnie wynosi 6,645•10-27kg. Jaka jest wartość energii wiązania przypadająca na jeden nukleon?

Dane:                                         Rozwiązanie:
m = 6,645•10-27kg                              E = ?
mp = 1,6726•10-27kg                           E/A = ?
mn = 1,6749•10-27kg


Rozwiązanie:
Jądro helu zbudowane jest z dwóch protonów i dwóch neutronów, zatem suma mas jego składników wynosi:

M=2m _{p}+2m _{n}  =6,695 \cdot 10 ^{-27}kg

Deficyt masy jest równy:

 \Delta m=M-m=6,695 \cdot 10 ^{-27}kg-6,645 \cdot 10 ^{-27}kg

 \Delta m=0,05 \cdot 10 ^{-27}kg

Zatem energia wiązania wynosi:

E= \Delta mc ^{2}=0,05 \cdot 10 ^{-27}kg(3 \cdot 10 ^{8}    \frac{m}{s} ) ^{2}=0,45 \cdot 10 ^{-11}J

Ponieważ jądro helu składa się z czterech nukleonów, to energia wiązania przypadająca na jeden nukleon jest równa:

 \frac{E}{A}= \frac{0,45 \cdot 10 ^{-11}J }{4}  =0,1125 \cdot 10 ^{-11} J

Polecamy również:

  • Ładunek i skład jądra atomowego

    Jądro atomu zbudowane jest z dwóch rodzajów cząstek. Są to obdarzone dodatnim ładunkiem elementarnym protony oraz elektrycznie obojętne elektrony. Obydwie cząstki mają bardzo zbliżone masy, które są odpowiednio równe: mp = 1,6726•10-27kg oraz mn = 1,6749•10-27kg. Więcej »

  • Siły jądrowe

    Jądro atomu zbudowane jest z dodatnio naładowanych protonów oraz obojętnych elektrycznie neutronów. Zgodnie z prawem elektrostatyki ładunki o jednakowych znakach odpychają się, zatem jądro atomu powinno być nietrwałe. Więcej »

  • Ścieżka stabilności jąder atomowych

    Stabilność jąder atomowych jest uzależniona od liczby masowej danego pierwiastka, czyli od łącznej liczby protonów i neutronów wchodzących w skład określonego jądra. Więcej »

  • Modele jądra atomowego

    Obecny stan wiedzy na temat sił oddziaływania pomiędzy nukleonami jest jeszcze niepełny, dlatego nie istnieje jedna konsekwentna teoria budowy jądra atomowego. Wobec braku szczegółowej teorii fizycy konstruują modele jądrowe, które opierają się na pewnych upraszczających założeniach, co powoduje, że... Więcej »

Komentarze (0)
1 + 5 =