아시다시피, 핵은 물리학이든 화학 또는 생물학에 관계없이 모든 과학 분야에서 매우 중요한 역할을합니다. 여기서 우리는 핵 이론과 핵 당의 결합 에너지를 탐구합니다. 물리학에서는 매우 중요한 주제이며 거의 흥미 롭습니다. 원자의 핵에 대해 생각할 때 궁금한 적이 있습니까? 당신의 두뇌는 핵이 어디에 있는지와 같은 질문을 제기 한 적이 있습니까? 실제로 어떻게 생겼습니까? 그 역할은 무엇입니까? 여기서 우리는이 질문들에 대한 답을 찾을 것입니다. 그러나 우리의 주제에 들어가기 전에 핵과 원자의 기본 특성과 정의를 이해해 봅시다.
핵 결합 에너지 란 무엇입니까?
핵력을 파괴하여 탄소 원자를 작은 핵으로 파괴하는 데 필요한 에너지는 핵 결합 에너지라고합니다.
정의 - 원자의 핵을 더 작거나 가벼운 핵으로 나누거나 개별 질량의 양성자 및 중성자를 형성하는 핵으로 나누기 위해서는 어느 정도의 에너지가 필요하며 에너지는 핵 결합 에너지라고합니다.
당신은 알아야합니다,
양성자와 중성자의 총액은 항상 핵 질량보다 적습니다.
핵 당 결합 에너지
핵 인력과 파괴적인 에너지의 차이는 핵 당 결합 에너지입니다. 핵 당 결합 에너지를 계산하려면 아인슈타인이 제공하는 공식을 사용하여 질량을 에너지로 변환해야합니다.
e =mc
여기서, e는 핵의 결합 에너지이다
C는 진공의 빛의 속도
입니다M은 질량 차이
입니다이 공식을 핵식 공식 당 결합 에너지라고합니다.
참고 - 질량은 kg으로 복용해야합니다.
질량 수와 결합 에너지의 변화
결합 에너지는 원자 수에 대해 일정하지만 원자의 원소 질량에 따라 다릅니다. 또한 결합 에너지는 빛과 무거운 핵 모두에 대해 적습니다.
이것으로 우리는 그것을 이해합니다.
1) 핵당 결합 에너지를 생산하려면 힘이 매력적이고 충분히 강해야합니다.
2) 결합 에너지는 핵이 단거리라는 사실 때문에 무겁고 가벼운 핵에 대해 적습니다.
3) 핵이 특정 핵으로부터의 핵력보다 먼 거리에 있다면 결합 에너지에 어떤 영향도 나타 내지 않을 것이다.
.4) 최대 범위의 핵력을 갖는 핵은 그 결합 에너지가 그것에 비례 할 것이다.
질량 수와 결합 에너지의 변화
질량 수와 결합 에너지의 변화를 이해해 봅시다.
질량 수와 결합 에너지의 변화를 이해하려면이 두 매개 변수 사이에 그래프를 그려야합니다. 이것으로, 우리는 그것을 이해합니다.
- 핵 당 결합 에너지를 생산하려면 힘이 매력적이고 충분히 강해야합니다.
- 결합 에너지는 핵이 단거리이기 때문에 무겁고 가벼운 핵의 경우 적습니다.
- 핵이 특정 핵의 핵력보다 먼 거리에 있다면 결합 에너지에 영향을 미치지 않을 것입니다.
- 최대 원자력 범위의 핵은 결합 에너지가 비례 할 것입니다.
이 개념을 더 나은 방법으로 이해하려면 예를 들어
참고 - 융합 된 무거운 핵은 가벼운 핵과 비교할 때 더 많은 결합 에너지를 갖습니다. 이것은 최종 핵이 초기 핵보다 더 단단히 결합되어 있음을 의미합니다.
간단한 말로, 질량이 증가하면 핵 당 결합 에너지가 감소합니다.
핵 당 결합 에너지에 기초한 요소의 안정성
핵 안정성을 결정하는 두 가지 주요 요인이 있습니다. 중성자/양성자 비율은 하나이며, 핵의 총 핵 수는 다른 것입니다.
질량 결함이 높고 결합 에너지가 더 높은 요소는 더 안정적으로 간주됩니다.
결과적으로 핵 안정성은 핵 결합 에너지에 비례합니다.
예 :철- 56은 더 많은 결합 에너지 값을 가지므로 철의 핵이 가장 효율적으로 경계를 이루고 가장 안정적입니다.
질량 결함
질량 결함
주어진 방정식은 에너지와 질량의 관계를 설명합니다.
e =mc
빛의 속도는 c로 표시됩니다. 핵의 결합 에너지는 너무 커서 많은 질량을 담을 수 있습니다.
핵이 생성 될 때 에너지가 방출되기 때문에 실제 질량은 항상 핵의 원자 질량의 합보다 작습니다. 이 에너지는 초기 원자의 전체 질량에서 발휘되기 때문에 질량 결함이라고 불리는 질량으로 구성됩니다. 이 덩어리는 최종 양성자와 중성자가 없으며, 핵 반응 동안 방출 된 에너지.
𝚫m =(zmp + nmn) - ma
M - 질량 결함
MA - 핵의 질량
MP - 양성자의 질량 (1.00728 amu)
MN - 중성자의 질량 (1.00867 amu)
Z - 양성자 수
N - 중성자 수
결합 에너지 계산
결합 에너지 계산은 다음과 같은 방식으로 수행 할 수 있습니다.
결합 에너지 =질량 결함 x C2
여기서 C =진공의 빛 속도
C =2.9979 x 10 m/s.
결합 에너지는 MEV/Nucleon 또는 KJ/Mole of Nuclei로 표현됩니다.
결론
위의 모든 것에서 우리는 결론에 도달합니다. 우리는 결합 에너지가 개별 양성자 및 중성자의 질량을 형성함으로써 원자의 무거운 핵을 더 작은 핵으로 분할하는 데 필요한 에너지라는 것을 배웠다. 위에서 연구 한 바와 같이, 핵의 수가 높을수록 결합 에너지가 높아집니다. 원자의 안정성은 또한이 에너지에 의해 정의됩니다. 결합 에너지가 더 높으면 원자가 더 안정적입니다. 여러 산업에서 전력을 생산하는 데 사용되는 융합 및 핵분열의 에너지. E =MC2 인 아인슈타인 공식에 의해 핵 결합 에너지를 결정할 수 있습니다.
- 기준점의 의미는 무엇입니까?
전위가 0으로 고려 될 수있는 지점을 기준점이라고합니다. Q의 전기장에서 두 번째 전하 Q가 R1의 지점에서 R2에서 B로 변위 될 때 두 개의 전하 시스템의 경우; 두 충전 시스템의 잠재적 에너지는 u =kqq (1/r2 - 1/r1)
에 의해 주어집니다.초기 거리 r1 =를 기준점으로 간주하면 잠재적 에너지 u =kqq (1/r2)를 얻습니다.
- 전위 에너지의 단위는 무엇입니까?
전위 에너지의 SI 단위는 에너지와 동일하며 Joule (J).
측정의 또 다른 단위는 전자 볼트 (EV)입니다.
1ev =1.6 x 10-19 joule.
- 전위의 의미는 무엇입니까? 전기 전위와 전위 에너지의 차이점은 무엇입니까?
전위 에너지는 전하를 한 지점에서 정전기 힘 필드에 대한 다른 지점으로 대체하기 위해 수행 된 작업의 양으로 정의됩니다.
전위는 전위 에너지 측면에서 단위 양전하를 한 지점에서 정전기 필드에 대한 다른 지점으로 대체하기 위해 수행 된 작업과 동등한 전위 에너지 측면에서 정의 될 수있다. 따라서 전위는 단위 충전 당 전기 전위 에너지와 같습니다.
따라서 전위 (V) =전기 전위 에너지 (U) / Charge (Q)
이 표현은 전위와 전위 에너지 사이의 관계를 제공합니다.
- 전위의 Si 단위는 무엇입니까?
전위 (v) =전기 전위 에너지 (u) / 전하 (Q)
전위 에너지의 SI 단위 (u)
따라서 전위의 SI 단위는 Joule/C 또는 Volt.
입니다.- N 하전 시스템에 대한 잠재적 에너지는 어떻게 계산됩니까?
무한대 (기준점)에서 다른 전하 Q1의 포인트 (위치 r)로 가져온 전하 Q의 경우 잠재적 에너지는 u1 =kq1q/r로 제공됩니다. 청구 시스템의 경우, 작업 또는 잠재적 에너지는 중첩 원리를 준수합니다. 따라서 총 잠재적 에너지는 시스템에 존재하는 전하 사이의 잠재적 에너지의 합으로 주어집니다.
- 정전기 전위 에너지 경로가 왜 독립적인가?
정전기 장은 보수적 인 필드입니다. 그것은 정전기 법칙이 역전 법칙에 순종하므로 정전기력은 보수적 인 힘입니다. 정전기 필드로 고려한 잠재적 에너지는 정전기력에 대한 작업으로 정의됩니다. 그것은 u =f.dr입니다. 힘 필드는 보수적 인 작업이기 때문에 폐쇄 경로에 대한 잠재적 에너지는 0입니다. 이는 정전기 전위 에너지 / 작업이 경로 독립적이라는 것을 의미합니다. 초기 및 최종 위치에만 의존합니다.
- 포인트 전하로 인한 정전기 전위에 대한 표현은 무엇입니까?
전위 (v) =전기 전위 에너지 (u) / 전하 (Q)
단위 양전하의 경우, v =u =kq/r. 이것은 전하의 거리 r에서 포인트 전하 Q로 인한 전위에 대한 표현입니다.
결론
정전기 전위 에너지는 정전기 필드와 관련하여 고려됩니다. 완료된 단어는 잠재적 에너지로 저장됩니다. 이 작업이 전기장의 존재하에 하전 입자를 대체하기 위해 수행되면 정전기 전위 에너지로 저장됩니다.
전위 에너지의 SI 단위는 joule입니다.
전위는 정전기 전위 에너지 측면에서 정의됩니다. 전위는 단위 충전 당 전기 전위 에너지로 정의됩니다. 즉, 단위 전하를 변위하기 위해 수행 된 작업. 전위의 Si 단위는 joule/c.
입니다
