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Energía de enlace de los núcleos

Descripción:

Los núcleos de todos los átomos están formados por protones y neutrones. El número de protones Z es igual al número ordinal del elemento en la tabla periódica. El número de neutrones en el núcleo se indica con el signo N. El número total de protones y neutrones

A = Z + N

es llamado el número de masa.

Los núcleos con el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones, son núcleos de diferentes isótopos de un elemento químico. Los isótopos se designan con el símbolo del elemento químico con el número de masa A en la parte superior y el número de protones Z en la parte inferior.

AZX

Los protones y neutrones se mantienen en el núcleo mediante las llamadas fuerzas nucleares.

El papel más importante en la física nuclear lo desempeña el concepto de energía de enlace nuclear. La energía de enlace del núcleo se entiende como la energía necesaria para la división completa del núcleo en partículas individuales. Es igual a la energía liberada durante la formación de un núcleo a partir de partículas individuales. La energía de enlace se determina en base a la relación de Einstein entre masa y energía E = mc2. Las mediciones precisas de las masas de los núcleos muestran que la masa del núcleo MN es siempre menor que la suma de las masas de sus protones y neutrones. El valor

ΔM = Zmp + Nmn – MN

se llama defecto de masa. La energía de enlace de las partículas (nucleones) en el núcleo es

EEE = ΔMc2,

La relación entre la energía de enlace del núcleo EEE y el número de nucleones A en el núcleo se denomina energía de enlace específica de los nucleones en el núcleo.

(EEE)e = ΔEEE / A (MeV/nuclón)

La energía de unión específica de los nucleones en diferentes núcleos atómicos no es la misma. La dependencia de (EEE)e del número de masa A se investigó experimentalmente para todos los núcleos estables. A excepción de los núcleos más ligeros, la energía de enlace específica es aproximadamente constante e igual a 8 (MeV / nucleón). Esto es casi un millón de veces la energía de ionización del átomo de hidrógeno. Los núcleos de los isótopos estables se forman solo en una cierta proporción del número de protones y neutrones. Los puntos que representan isótopos estables en el plano (N, Z) se agrupan dentro de una banda bastante estrecha. Para los núcleos ligeros, el número de neutrones es aproximadamente igual al número de protones, pero con un aumento en el número de masa, el crecimiento de N supera el crecimiento de Z.

El modelo virtual permite recrear los núcleos de isótopos de cualquier elemento químico con diferentes números de masa. Al comando "Inicio", los núcleos de isótopos estables permanecen en la pantalla en forma de algunas formaciones compactas y los núcleos inestables se desintegran. De esta manera, puede determinar la cantidad de isótopos estables de cualquier elemento químico. Los núcleos de isótopos estables están representados por un punto con coordenadas Z, N en la banda de isótopos estables. Además, se resalta un punto en el gráfico de la dependencia de la energía de enlace específica (EEE) del número de masa A.