Kärnbindande energi (BE) är den energi som krävs för att separera alla nukleoner (protoner och neutroner) i en atoms kärna. Så här beräknar du det:
1. Bestäm massfel:
* Massdefekt (Δm): Detta är skillnaden mellan kärnan i kärnan och summan av massorna för dess individuella protoner och neutroner.
* Formel: Δm =(zm p + Nm n ) - m nucleus
* Z =atomantal (antal protoner)
* N =neutronnummer (antal neutroner)
* m p =Massa av en proton (1.00727647 AMU)
* m n =Massa av en neutron (1.00866492 AMU)
* m nucleus =Kärnan i kärnan (uppmätt experimentellt)
2. Konvertera massfel till energi:
* Einsteins berömda ekvation: E =Δmc 2
* E =bindande energi
* Δm =massfel (i atommassenheter - AMU)
* C =ljushastighet (2.99792458 x 10 8 m/s)
3. Uttryck energin i den önskade enheten:
* Vanliga enheter:
* mev (Megaelectron Volts): 1 amu =931.494 MeV
* Joules: 1 amu =1.49242 x 10 -10 J
Exempel:
Låt oss beräkna den bindande energin för helium-4 ( 4 Han):
1. Massdefekt:
* Z =2 (antal protoner)
* N =2 (antal neutroner)
* m p =1.00727647 AMU
* m n =1.00866492 AMU
* m nucleus =4.00260325 AMU (experimentellt värde)
* Δm =(2 * 1.00727647 + 2 * 1.00866492) - 4.00260325 =0,030378 AMU
2. Energikonvertering:
* E =0,030378 AMU * 931.494 MeV/AMU =28.295 MeV
Därför är den bindande energin från Helium-4 28.295 MeV.
Obs:
* Bindande energi är ett positivt värde, vilket representerar den energi som frigörs när nukleonerna är bundna i kärnan.
* Ju högre bindande energi per nukleon, desto stabilare är kärnan.
* Denna beräkning ger den totala bindande energin. Du kan också beräkna den bindande energin per nukleon genom att dela den totala bindande energin med antalet nukleoner.
Denna metod ger en god tillnärmning av den bindande energin, men det är viktigt att komma ihåg att experimentella värden kan skilja sig något.
