Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke elementen hebben relatief kleine nucleaire bindingsenergie per deeltje?

Elementen met relatief kleine nucleaire bindingsenergie per deeltje worden in het algemeen gevonden aan het lichtere uiteinde van het periodiek systeem , met name waterstof (h) en helium (hij) . Dit is waarom:

* Nucleaire bindingsenergie: Dit is de energie die nodig is om de kern van een atoom in zijn individuele protonen en neutronen uit elkaar te breken. Een hogere bindende energie duidt op een stabielere kern.

* bindende energie per deeltje: Dit is de bindende energie gedeeld door het aantal nucleonen (protonen en neutronen) in de kern. Het geeft een maat voor hoe sterk elk nucleon is gebonden in de kern.

Waarom lichtere elementen een lagere bindingsergie per deeltje hebben:

* Sterke nucleaire kracht: Deze kracht houdt protonen en neutronen bij elkaar in de kern. Het is erg sterk over korte afstanden, maar verzwakt snel naarmate de afstand tussen nucleonen toeneemt.

* elektrostatische afstoting: Protonen, positief geladen, stoten elkaar af. Deze kracht neemt toe naarmate het aantal protonen in de kern groeit.

* balans: In lichtere kernen is de sterke nucleaire kracht dominanter, maar naarmate de kern groter wordt, wordt de elektrostatische afstoting steeds belangrijker. Dit leidt tot een afname van bindende energie per deeltje.

Voorbeelden:

* waterstof: De kern bestaat uit een enkel proton, dus de bindende energie per deeltje is in wezen nul.

* helium: Het heeft een relatief hoge bindingsergie per deeltje in vergelijking met waterstof, maar het is nog steeds lager dan zwaardere elementen.

Belangrijke opmerking: De bindende energie per deeltje bereikt een piek rond ijzer (Fe) . Elementen die zwaarder zijn dan ijzer, hebben een lagere bindingsergie per deeltje, wat betekent dat ze minder stabiel zijn en energie kunnen vrijgeven door kernsplijting.