Inzicht in de basis

* nucleons: Protonen en neutronen, gezamenlijk genaamd nucleons, vormen de kern van een atoom.

* bindende energie: De energie die nodig is om alle nucleonen volledig in een kern te scheiden. Het is een maat voor de stabiliteit van de kern. Een hogere bindende energie duidt op een stabielere kern.

De berekening

1. massa -defect (ΔM):

* Bereken de totale massa van van de afzonderlijke nucleonen (protonen en neutronen) in de kern.

* Trek de werkelijke massa van de nucleus af van de totale massa van de individuele nucleonen. Dit verschil wordt het massafefect genoemd.

* Voorbeeld: Voor een helium-4-kern (2 protonen + 2 neutronen):

* Massa van 2 protonen =2 x 1.007276 Amu

* Massa van 2 neutronen =2 x 1.008665 AMU

* Totale massa nucleons =4.031882 AMU

* Werkelijke massa helium-4 nucleus =4,002603 amu

* Massafefect (ΔM) =4.031882 AMU - 4.002603 AMU =0.029279 AMU

2. Bekeer massafefect naar energie (ΔE):

* Gebruik de beroemde vergelijking van Einstein, E =MC², om het massa -defect (AM) om te zetten in energie (ΔE).

* c vertegenwoordigt de snelheid van licht (299.792.458 m/s).

* Belangrijke opmerking: Het massafefect wordt meestal uitgedrukt in atomaire massa -eenheden (AMU). U moet AMU converteren naar kilogrammen (1 AMU =1.66053906660 × 10⁻²⁷ kg) voordat u E =mc² gebruikt.

* Voorbeeld:

* ΔM =0,029279 AMU =0.029279 x 1.66053906660 × 10⁻²⁷ kg

* ΔE =(0.029279 x 1.66053906660 × 10⁻²⁷ kg) * (299,792,458 m/s) ²

* ΔE ≈ 4,37 x 10⁻¹² J

3. Bindende energie per nucleon:

* Deel de totale bindende energie (ΔE) door het aantal nucleonen in de kern om de bindende energie per nucleon te vinden.

* Voorbeeld:

* Bindende energie per nucleon voor helium-4 =(4,37 x 10⁻¹² J) / 4 nucleonen ≈ 1,09 x 10⁻¹² J / nucleon

Sleutelpunten:

* eenheden: Bindende energie wordt meestal tot expressie gebracht in Joules (J) of Megaelectron Volts (MEV).

* stabiliteit: Kernen met hogere bindende energieën per nucleon zijn over het algemeen stabieler.

* Nucleaire reacties: Bindende energie speelt een cruciale rol bij het begrijpen van nucleaire reacties zoals splijting en fusie.

Laat het me weten als je een specifiek voorbeeld wilt doorlopen of nog meer vragen wilt hebben!