핵 결합 에너지를 계산하는 방법?

핵 결합 에너지 (BE)는 원자의 핵에서 모든 핵 (양성자 및 중성자)을 분리하는 데 필요한 에너지입니다. 계산 방법은 다음과 같습니다.

1. 질량 결함을 결정하십시오 :

* 질량 결함 (ΔM) : 이것은 핵의 질량과 개별 양성자 및 중성자의 질량의 합 사이의 차이입니다.

* 공식 : ΔM =(ZM _p + nm _n ) -m _핵

* z =원자 번호 (양성자 수)

* n =중성자 번호 (중성자 수)

* m _p =양성자 질량 (1.00727647 AMU)

* m _n =중성자의 질량 (1.00866492 AMU)

* m _핵 =핵 질량 (실험적으로 측정)

2. 질량 결함을 에너지로 변환 :

* 아인슈타인의 유명한 방정식 : e =Δmc 2

* e =결합 에너지

* ΔM =질량 결함 (원자 질량 단위 -AMU)

* c =빛의 속도 (2.99792458 x 10 8 m/s)

3. 원하는 단위에서 에너지를 표현하십시오 :

* 공통 단위 :

* mev (megaelectron volts) : 1 AMU =931.494 MEV

* 줄음 : 1 AMU =1.49242 x 10 -10 J.

예 :

헬륨 -4의 결합 에너지를 계산합시다 ( 4 그):

1. 질량 결함 :

* z =2 (양성자 수)

* n =2 (중성자 수)

* m _p =1.00727647 AMU

* m _n =1.00866492 AMU

* m _핵 =4.00260325 AMU (실험 값)

* ΔM =(2 * 1.00727647 + 2 * 1.00866492) -4.00260325 =0.030378 AMU

2. 에너지 변환 :

* E =0.030378 AMU * 931.494 MEV/AMU =28.295 MEV

따라서, 헬륨 -4의 결합 에너지는 28.295 meV이다.

참고 :

* 결합 에너지는 핵이 핵에서 함께 결합 될 때 방출 된 에너지를 나타내는 양수 값입니다.

* 핵 당 결합 에너지가 높을수록 핵이 더 안정적입니다.

*이 계산은 총 결합 에너지를 제공합니다. 또한 총 결합 에너지를 핵의 수로 나누어 핵 당 결합 에너지를 계산할 수 있습니다.

이 방법은 결합 에너지의 근사치를 제공하지만 실험 값이 약간 다를 수 있음을 기억하는 것이 중요합니다.