Förstå koncepten
* Specifik laddning: Detta är förhållandet mellan laddningen av ett objekt och dess massa. För en kärna är det laddningen för protonerna dividerade med kärnan i kärnan.
* Avgift för en kärna: Laddningen för en kärna bestäms av antalet protoner som den innehåller, som också kallas dess atomnummer (Z). Varje proton har en laddning på +1.602 x 10⁻ coulombs.
* massa av en kärna: Massan hos en kärna bestäms främst av antalet protoner och neutroner (nukleoner). Massan hos en proton och en neutron är mycket lika, cirka 1,67 x 10⁻²⁷ kg.
Beräkning
1. Bestäm antalet protoner (z) och neutroner (n) i kärnan: Du måste känna till elementet och dess isotop. Till exempel har kol-12 6 protoner och 6 neutroner.
2. Beräkna den totala laddningen för kärnan: Multiplicera antalet protoner (z) med laddningen av en enda proton:
* Avgift för nucleus =z * (+1.602 x 10⁻ c)
3. Beräkna kärnan i kärnan: Ungefärlig massa av kärnan genom att multiplicera det totala antalet nukleoner (z + n) med massan av en proton (eller neutron):
* Massa av kärnan ≈ (z + n) * (1,67 x 10⁻²⁷ kg)
4. Beräkna den specifika laddningen: Dela upp kärnan i kärnan i kärnan:
* Specifik laddning =(avgift för kärnan) / (massa av kärnan)
Exempel:
Låt oss beräkna den specifika laddningen för en kol-12-kärna:
* Z =6 (antal protoner)
* N =6 (antal neutroner)
1. Avgift för nucleus =6 * (+1.602 x 10⁻ C) =9.612 x 10⁻ C
2. Massa av kärnan ≈ (6 + 6) * (1,67 x 10⁻²⁷ kg) =2,004 x 10⁻²⁶ kg
3. Specifik laddning =(9,612 x 10⁻ C) / (2,004 x 10⁻²⁶ kg) ≈ 4,8 x 10⁷ c / kg
Viktiga anteckningar:
* Denna beräkning är en tillnärmning eftersom den faktiska massan av en kärna är något mindre än summan av massorna för dess individuella protoner och neutroner på grund av den bindande energin.
* Den specifika laddningen av en kärna är en mycket användbar mängd i kärnfysik, särskilt för att analysera beteendet hos joner och isotoper.
