Fizică Fizică nucleară
Cum se calculeaza energia de legatura nucleara?
Energia de legătură nucleară se calculează din defectul de masă, folosind formula E = Δm × c², unde Δm este diferența dintre suma maselor nucleonilor separați și masa nucleului. În practică, se utilizează unitatea atomică de masă (u) și echivalentul energetic 1 u = 931,5 MeV/c². De exemplu, pentru heliu-4, Δm = 0,0294 u dă E ≈ 27,4 MeV.
Pașii de calcul
- 1 Pasul 1: Determină compoziția nucleului Notează numărul de protoni Z și neutroni N, cu A = Z + N.
- 2 Pasul 2: Calculează masa nucleonilor separați M_total = Z × m_p + N × m_n, unde m_p ≈ 1,0073 u, m_n ≈ 1,0087 u.
- 3 Pasul 3: Determină masa nucleului Folosește masa atomică experimentală din tabele (de exemplu, pentru heliu-4, m_nucleu = 4,0026 u).
- 4 Pasul 4: Calculează defectul de masă Δm = M_total - m_nucleu.
- 5 Pasul 5: Calculează energia de legătură E = Δm × 931,5 MeV/c² (sau E = Δm × c² în jouli, cu c = 3×10^8 m/s).
Exemplu numeric
- Nucleu Heliu-4 (Z=2, N=2, A=4).
- Masa nucleonilor separați 2×1,0073 u + 2×1,0087 u = 4,0320 u.
- Masa nucleului 4,0026 u.
- Defect de masă Δm = 4,0320 u - 4,0026 u = 0,0294 u.
- Energie de legătură E = 0,0294 × 931,5 ≈ 27,4 MeV.
Pentru exerciții, asigură-te că folosești masele atomice corecte din tabele și transformă unitățile în MeV pentru rezultate practice.