Ποια είναι η ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης του οξυγόνου-16, δεδομένου ότι 1 AMU 1.6605x1027;
1. Κατανόηση των εννοιών
* Ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης: Η ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει τον πυρήνα ενός ατόμου στα μεμονωμένα πρωτόνια και τα νετρόνια. Είναι ένα μέτρο της σταθερότητας του πυρήνα.
* μάζα: Η διαφορά μεταξύ της μάζας του πυρήνα και του αθροίσματος των μαζών των μεμονωμένων πρωτονίων και νετρονίων. Αυτή η διαφορά μάζας μετατρέπεται σε ενέργεια σύμφωνα με τη διάσημη εξίσωση του Einstein E =MC².
2. Υπολογισμός της ενέργειας πυρηνικής δέσμευσης
α. Συγκεντρώστε τις πληροφορίες
* Μάζα οξυγόνου-16: 15.994915 AMU
* Αριθμός πρωτονίων (z): 8
* αριθμός νετρονίων (n): 8
* Μάζα ενός πρωτονίου: 1.007276 AMU
* Μάζα νετρονίων: 1.008665 AMU
* συντελεστής μετατροπής: 1 AMU =1,6605 × 10⁻² kg
* Ταχύτητα φωτός (c): 3 × 10⁸ m/s
b. Υπολογίστε το ελάττωμα μάζας
* Συνολική μάζα πρωτονίων: 8 πρωτόνια × 1.007276 AMU/Proton =8.058208 AMU
* Συνολική μάζα νετρονίων: 8 νετρόνια × 1.008665 AMU/νετρόνιο =8.069320 AMU
* Συνολική μάζα νουκλεονίων (πρωτόνια + νετρόνια): 8.058208 AMU + 8.069320 AMU =16.127528 AMU
* μάζα: 16.127528 AMU - 15.994915 AMU =0.132613 AMU
c. Μετατροπή μάζας σε ενέργεια
* μάζα ελάττωμα σε kg: 0.132613 AMU × 1.6605 × 10⁻2 kg/amu =2.2025 × 10⁻2 kg
* Ενέργεια δέσμευσης (e): E =mc² =(2.2025 × 10⁻2⁸ kg) × (3 × 10⁸ m/s) ²
* Ενέργεια δέσμευσης σε joules (j): E ≈ 1,982 × 10⁻¹ j
d. Μετατρέψτε σε μια πιο βολική μονάδα (MEV)
* συντελεστής μετατροπής: 1 MeV =1,602 × 10⁻⁻3 j
* Η ενέργεια δέσμευσης στο MeV: (1,982 × 10⁻1⁻ j) / (1,602 × 10⁻3 j / mev) ≈ 123,7 MeV
Επομένως, η ενέργεια πυρηνικής δέσμευσης του οξυγόνου-16 είναι περίπου 123,7 mev.
