Egy urán-235 mag tömegének kiszámításánál egyszerűen kivonhatjuk az elektronok tömegét az urán-235 atom adott tömegéből?

Egy urán-235 mag tömegének kiszámításánál egyszerűen kivonhatjuk az elektronok tömegét az urán-235 atom adott tömegéből?
Anonim

Válasz:

Igen.

Az elektronok elektrosztatikus kötési energiája egy kis mennyiség a nukleáris tömeghez képest, ezért figyelmen kívül hagyható.

Magyarázat:

Tudjuk, ha összehasonlítjuk a kombinált tömegt az összes nukleont az összes ilyen nukleon tömegével, azt találjuk, hogy

a kombinált tömeg kisebb, mint az egyes tömegek összege.

Ezt tömeghibának, vagy néha tömegfeleslegnek is nevezik.

Ez képviseli azt a energiát, amely a mag kialakulásakor szabadult fel, amit a nukleáris kötő energiának neveznek.

Vizsgáljuk meg az elektronok nukleáris kötődési energiáját.

Vegyük például az Argon példáját, amelyre itt az ionizációs potenciálok adódnak.

Az argon atomnak 18 protonja van, ezért felelős # 18e ^ + # A teljes ionizációs energia 18 elektronra van # # Approx14398eV

Az urán-235 összes 92 elektronjának eltávolítására szolgáló tényleges ionizációs energiát az egyes elektronok ionizációs energiájának összege alapján kell kiszámítani. Most már tudjuk, hogy minden elektron valószínűleg távolabb van a magtól. Azonban a nukleáris töltés növekedésével a belső orbiták mérete kicsi.

Az értékeléshez szorzótényezőt használunk # = "Összesen elektronok száma urán atomban" / 18 #

#:. "Teljes ionizációs energia 92 elektronra U" kb. "(Teljes ionizációs energia 18 Argon elektronra)" xx 92/18 #

A közelítés jobb oldala # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Tudjuk # 1 a.m.u.- = http: // 12 "C" ^ 12 "atom" = 1.6606xx10 ^ -27kg #

és 1 a.m.u. segítségével

Mint ilyen, az elektrosztatikus kötési energia 92 elektron és uránmag között van# 0.07359 / 931.5approx 7.9xx10 ^ -5am u #

Ez egy nagyon kis mennyiség, még a legkisebb mag tömegéhez képest, ezért minden gyakorlati célból figyelmen kívül hagyható.