Energia di legame nucleare: 5 fatti (da leggere prima!)

Definizione di energia nucleare vincolante:

"L'energia di legame è l'energia minima necessaria per smontare o rompere il nucleo di un atomo nella sua parte costituente. Ciò è particolarmente pertinente agli elementi subatomici nei nuclei atomici, agli elettroni legati ai nuclei dell'atomo. "

Fatti su Binding Energy:

Energia di legame (BE / A) Curva :

Curva di energia vincolante (BE / A)
Energia di legame (BE / A) Curva
ESSERE A
Energia di legame (BE / A) Curva
Immagine di credito: Roderich KahnEnergia nucleare vincolante RK01CC BY-SA 4.0

Difetto di massa:

La massa di un nucleo atomico è solitamente inferiore alla somma delle masse individuali dei protoni e dei neutroni costituenti e questa differenza di massa è riconosciuta come il difetto di massa e indica l'energia che deve essere rilasciata se si forma un nucleo.

Difetto di massa
Difetto di massa

Formula energetica vincolante:

L'energia di legame per un nucleo è data dall'equazione

Formula Energetica Vincolante

Modelli nell'energia di legame per nucleone, BE / A. se il BE / A è maggiore, maggiore sarà anche la stabilità del nucleo.

Energia critica :

L'energia di eccitazione minima richiesta per il verificarsi della fissione è nota come energia critica (EC) o energia di soglia.

Energia critica Energia di soglia 1

In linea di principio, un nucleo, se energizzato in uno stato eccitato sufficientemente elevato, può essere suddiviso in parti costituenti. Per una condizione di fissione ideale, l'energia di eccitazione deve essere superiore a un valore specifico per quel nuclide. La minima energia di eccitazione richiesta per la fissione è identificata come energia critica (Mi critico) o energia di soglia. Questa energia critica è soggetta a strutture nucleari anche in quanto dipendente da varie caratteristiche del nucleo. Questo valore può essere significativamente più alto per i nuclei leggeri con Z <90. Per i nuclei più pesanti con Z> 90, questo può essere compreso tra 4 e 6 MeV per i nuclei A-pari e questo valore è notevolmente inferiore per i nuclei A-dispari

Energia di legame negativa per curva nucleone

Curva di energia di legame isotopi comuni2
Negativo Energia di legame per curva nucleonicaCredito immagine: Bdushaw, Curva di energia legante - isotopi comuni2, CC BY-SA 4.0

Il negativo dell'energia di legame per nucleone per isotopi stabili lungo la valle di stabilità.

Energia di dissociazione:

L'energia di dissociazione Ed è equivalente al diff. tra l'energia di legame del nucleo composto che passa attraverso la fissione e la somma dell'energia di legame dei frammenti di fissione. La minima energia di attivazione Ea che deve essere supplementare a un nucleo per passare attraverso la reazione di fissione è quindi Ec - Ed.

Massa nucleare:

Massa di un neutrone; Massa di un protone e massa di un elettrone in kg e amu

Massa nucleare e conversione di unità in kg, amu ed energia

Massa nucleare e conversione di unità in amu ed energia
Massa nucleare di elettrone, protone e neutrone

Unità di massa atomica (amu)

Unità di massa atomica: abbreviato in "amu". Una massa pari a un dodicesimo della massa di un atomo di carbonio-12.

amu a kg

1 amu = 1.66053873 x 10 all'27 ottobre chilogrammo

1 amu = 1.66053873 x 10 all'24 ottobre grammo.

Tabella delle energie critiche e delle energie di legame dei combustibili radioattivi:

Tabella delle energie critiche ed energie di legame dei combustibili radioattivi e loro differenza
Energie critiche ed energie di legame dei combustibili radioattivi e loro differenza

Fissione spontanea:

Questo si trova generalmente per elementi pesanti; Si verifica un decadimento radioattivo. L'energia di legame nucleare degli elementi raggiunge il suo massimo; Potrebbe anche generare una scomposizione spontanea in nucleo di massa minore e alcune particelle isolate con più numeri di massa atomica.

Emivita della fissione spontanea (in ms) delle radionulidi a seconda del rapporto Z² / A dei loro nuclei
Emivita della fissione spontanea (in ms) delle radionulidi a seconda del rapporto Z² / A dei loro nuclei
Frank Klem(SF) Tempo di dimezzamento delle radionulidi a seconda del rapporto Z² ad A.CC BY-SA 4.0

L'energia di legame nucleare è massima per un numero di massa atomica di 56

L'emivita di fissione spontanea di vari nuclidi dipende dalla loro Z.2/ A rapporto. Nella figura sopra i nucleidi dello stesso elemento sono collegati con una linea rossa. La linea verde mostra il limite superiore dell'emivita.

Parabola della Valle della Stabilità

Discrepanza della formula di massa semi-empirica

La discrepanza tra le energie di legame ottenute sperimentalmente e quelle previste dal SEMF, accanto alle linee di shell nucleare.

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