결합 에너지 이해
* 핵 안정성 : 원자 핵은 강한 핵력에 의해 함께 유지되어 양성자 사이의 정전기 반발을 극복합니다.
* 결합 에너지 : 이 힘은 결합 에너지를 담당하며, 이는 핵에서 핵 (양성자 및 중성자)을 완전히 분리하는 데 필요한 에너지입니다. 핵 당 높은 결합 에너지는 더 안정적인 핵을 나타냅니다.
결합 에너지 계산
1. 질량 결함 : 결합 에너지를 계산하는 열쇠는 질량 결함의 개념에 있습니다.
* 핵의 질량 개별 양성자 및 중성자의 질량의 합보다 * 약간 작습니다 *. 질량의 이러한 차이를 질량 결함 라고합니다 .
* 아인슈타인의 유명한 방정식 (e =mc²) 질량과 에너지는 동일하다는 것을 알려줍니다. 핵이 형성 될 때 질량 결함은 에너지로 전환됩니다.
2. 방정식 :
```
결합 에너지 (be) =(Δm) * c²
```
* ΔM 질량 결함 (원자 질량 단위, AMU)입니다.
* c 빛의 속도 (299,792,458 m/s)입니다.
* be 핵 계산을 위해 일반적으로 MEV (Megaelectron Volts)로 표현됩니다.
우라늄 단계 (예 :우라늄 -238)
1. 핵을 식별하십시오 : 우리는 Uranium-238 (²³⁸u)을 예로 사용합니다.
2. 양성자 및 중성자의 수 :
* 우라늄의 원자 번호 (z)는 92 (양성자)입니다.
* 질량 수 (a)는 238이므로 238-92 =146 중성자가 있습니다.
3. 핵의 총 질량을 계산합니다 :
* 92 개의 양성자 질량 :92 * 1.00728 AMU =92.67296 AMU
* 146 개의 중성자 질량 :146 * 1.00867 AMU =147.12722 AMU
* 총 양성자 및 중성자 :92.67296 AMU + 147.12722 AMU =239.80018 AMU
4. 질량 결함 (ΔM) :
* 우라늄의 원자 질량 -238 :238.05078 AMU
* 질량 결함 :239.80018 AMU -238.05078 AMU =1.7494 AMU
5. 질량 결함을 에너지로 변환 (BE) :
* 1 AMU =931.5 MEV/C²
* be =1.7494 amu * 931.5 mev/c² =1632.8 mev
중요한 메모 :
* 핵당 결합 에너지 : 이것은 다른 핵의 안정성을 비교하는 데 더 유용한 척도입니다. 총 결합 에너지를 핵의 수로 나눕니다.
* 동위 원소 : 우라늄은 각각 약간 다른 결합 에너지를 갖는 여러 동위 원소 (다른 수의 중성자)를 가지고 있습니다.
우라늄의 다른 동위 원소 또는 다른 요소에 대한 결합 에너지를 계산하려면 알려주십시오!
