핵 결합 에너지를 이해하려면 먼저 결합 에너지가 무엇인지 이해해야합니다. 입자 시스템에서 입자를 서로 분리해야 할 때마다 분리에 필요한 에너지는 결합 에너지라고합니다.
결합 에너지는 일반적으로 다음 수준에서 구별됩니다.
1. 원자 수준에서 원자를 전자와 핵으로 분리하려면 원자 에너지가 필요합니다. 일반적으로 이온화 에너지로 알려져 있습니다.
2. 화학 반응에서 분자 수준에서 분자가 결합으로 분리 될 때 필요한 에너지는 분자 결합 에너지입니다.
3. 핵 수준에서- 핵의 일부를 분리하는 데 필요한 에너지 (양성자 및 중성자)는 핵 결합 에너지입니다.
핵 결합 에너지 의미
원자의 아 원자 핵에서, 중성자와 양성자가 서로 분리해야 할 때마다 분리하는 데 필요한 에너지의 양은 핵 결합 에너지로 알려져 있거나, 말할 때, 양성자와 중성자는 단일 핵으로 결합 될 때 에너지를 해방시킬 수 있습니다.
.핵 결합 에너지의 의미가 분명하기 때문에, 우리는 안정적인 핵의 결합 에너지가 핵이 서로 떨어져 움직일 수 있도록 에너지를 얻어야하므로 안정적인 핵의 결합 에너지가 항상 양수라는 것을 알 수 있습니다.
.핵 및 핵 결합 에너지의 질량
핵의 총 질량은 항상 중성자와 양성자의 별도의 질량보다 작습니다. 둘 사이의 차이는 핵 결합 에너지로 계산 될 수 있으며 누락 된 질량을 "질량 결함"이라고합니다. 아인슈타인의 관계 [e =m.c2]는 에너지는 질량 차이에 비례하고, "e"는 핵 결합 에너지를 나타내고, "m"은 질량의 차이를 나타내고 "C"는 빛의 속도를 나타냅니다. 빛의 속도는 보편적 인 상수입니다.
핵 분리 또는 핵분열 동안, 핵 질량의 일부는 에너지로 전환됩니다. 질량은 입자의 총 질량에서 제거되고 핵에서 누락됩니다. 이것을 질량 결함이라고합니다. 핵 결합 에너지는 원자의 전자 결합 에너지보다 적어도 백만 배 더 많다.
핵 결합 에너지 사례
우리가 핵 결합 에너지 사례를 연구 할 때, 우리는 각각 양성자와 중성자로 구성된 수소 2- 핵을 취합니다. 수소 2- 핵은 223 만 전자 볼트 (MEV)를 공급하여 분리 될 수 있습니다. 반대로, 천천히 움직이는 양성자와 중성자가 서로 결합하여 수소 2 핵을 형성 할 때마다 223 만 전자 볼트 (MEV)가 감마 방사선 형태로 해방됩니다.
질량 결함 결정
핵의 질량과 핵 질량의 차이를 "질량 결함"이라고합니다.
우리는 질량 결함을 계산하기 위해 세 가지 중요한 사항을 알아야합니다.
· 핵의 완벽한 질량
· 핵의 구성 (즉, 양성자 및 중성자 수),
· 개별 양성자 및 중성자,
질량 결함을 계산하려면
-
핵을 구성하는 각 양성자와 중성자의 질량을 추가,
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이제 각 양성자 및 중성자의 위에서 계산 된 질량에서 핵의 질량을 빼냅니다
예 :구리 -63 핵의 질량 결함을 알아 봅시다
구리 -63 핵의 실제 질량이 62.91367 amu 인 경우
· · 먼저, 구리 -63 핵의 조성을 결정한 다음, 그 성분의 누적 질량, 즉 양성자 및 중성자를 찾습니다.
구리 원자의 핵에는 29 개의 양성자가 있고 구리 -63도 (63-29) 34 중성자를 가지고 있습니다.
양성자의 질량은 1.00728 amu이고 중성자는 1.00867 amu입니다.
따라서 결합 된 질량은 다음과 같습니다.
29 양성자 (1.00728 amu/proton) + 34 중성자 (1.00867 amu/neutron)
또는
63.50590 amu
질량 결함-
계산dm =63.50590 amu - 62.91367 amu =0.59223 amu
핵 결합 에너지를 계산하는 방법?
핵 결합 에너지 계산에는 다음 단계가 포함됩니다.
1. 질량 결함 결정
2. 질량 결함을 에너지로의 전환
3. 핵 결합 에너지를 원자 몰당 에너지 또는 핵 당 에너지로 표현합니다.
또한, 핵 결합 에너지는 아인슈타인의 에너지 방정식을 사용하여 계산 될 수 있습니다.
결론
간단히 말해서, 중성자와 양성자를 핵에서 분리하는 데 필요한 에너지, 또는 반대로 중성자와 양성자의 조합으로부터 해방 된 에너지는 핵 결합 에너지로 알려져있다. 핵분열 또는 융합에 필요한 정확한 결합 에너지를 계산하는 데 많은 요인이 필요합니다. 중성자와 양성자의 정확한 질량 결함과 질량을 아는 것은 핵 결합 에너지를 결정하는 데 필수적인 부분을 구성합니다.
