Inzicht in de concepten

* Specifieke lading: Dit is de verhouding van de lading van een object en zijn massa. Voor een kern is het de lading van de protonen gedeeld door de massa van de kern.

* lading van een kern: De lading van een kern wordt bepaald door het aantal protonen dat het bevat, dat ook bekend staat als zijn atoomnummer (z). Elk proton heeft een lading van +1.602 x 10⁻¹⁹ Coulombs.

* massa van een kern: De massa van een kern wordt voornamelijk bepaald door het aantal protonen en neutronen (nucleonen). De massa van een proton en een neutron lijken erg op elkaar, ongeveer 1,67 x 10⁻²⁷ kg.

Berekening

1. Bepaal het aantal protonen (z) en neutronen (N) in de kern: Je moet het element en de isotoop ervan kennen. Carbon-12 heeft bijvoorbeeld 6 protonen en 6 neutronen.

2. Bereken de totale lading van de kern: Vermenigvuldig het aantal protonen (z) met de lading van een enkel proton:

* Lading van Nucleus =Z * (+1.602 x 10⁻¹⁹ C)

3. Bereken de massa van de kern: Benaderen de massa van de kern door het totale aantal nucleonen (Z + N) te vermenigvuldigen met de massa van een proton (of neutron):

* Massa van de kern ≈ (z + n) * (1,67 x 10⁻²⁷ kg)

4. Bereken de specifieke lading: Verdeel de lading van de kern door de massa van de kern:

* Specifieke lading =(lading van kern) / (massa van kern)

Voorbeeld:

Laten we de specifieke lading van een koolstof-12-kern berekenen:

* Z =6 (aantal protonen)

* N =6 (aantal neutronen)

1. Lading van de kern =6 * (+1.602 x 10⁻¹⁹ C) =9.612 x 10⁻¹⁹ C.

2. Massa van de kern ≈ (6 + 6) * (1,67 x 10⁻²⁷ kg) =2,004 x 10⁻²⁶ kg

3. Specifieke lading =(9.612 x 10⁻¹⁹ C) / (2,004 x 10⁻²⁶ kg) ≈ 4,8 x 10⁷ c / kg

belangrijke opmerkingen:

* Deze berekening is een benadering omdat de werkelijke massa van een kern iets minder is dan de som van de massa's van zijn individuele protonen en neutronen vanwege de bindende energie.

* De specifieke lading van een kern is een zeer nuttige hoeveelheid in de nucleaire fysica, met name bij het analyseren van het gedrag van ionen en isotopen.