Tuuma seoseenergia

massidefekt

Kui Δm on vabade nukleonid masside summa miinus tuum mass, siis B=Δmc². Positiivne Δm tähendab positiivset seos energia’t.

aatomi masses kasutamisel peab elektron mass accounting olema kogu reaktsioon equation’is järjekindel.

seoseenergia nukleoni kohta

B/A võimaldab eri suurusega tuumad võrrelda. See kasvab kiiresti kergete tuumad korral, saavutab laia maksimumi Fe–Ni piirkonnas ja langeb väga raskete tuumad puhul aeglaselt.

See trend seletab, miks light-tuum tuumasüntees ja very-heavy-tuum lõhustumine võivad viia suurema B/A ning väiksema kogu paigalseisumass’iga products poole.

Miks kõver selline on

Strong tuuma interaction on short-range ja saturating: nukleon seostub tugevalt eeskätt lähedaste naabritega.

prootonitevaheline Coulombi tõukejõud on pikema ulatusega ja muutub Z kasvades tähtsamaks. Surface, neutronite ja prootonite tasakaalutus ja paaristumine muudavad samuti tuuma masses’i.

Stability ei ole ainult B/A

Suur B/A ei taga stability’t kõigi lagunemine channels suhtes. Peab olemas olema madalama energia final state ning transition peab sobima conservation laws ja kvant- selection rules’iga.

Alpha lagunemine võib olla Q>0, kuid ikkagi väga aeglane, sest alpha particle peab Coulomb barjäär’ist tunnelima.

Separation energia

Neutron või proton separation energia mõõdab viimase nukleon’i lokaalset seos’ut ning võib shell closures või drip lines lähedal järsult muutuda.

Seega võivad sarnase average B/A-ga tuumad’del olla väga erinevad one-nukleon separation energies.

reaktsioon Q-value

Q=(m_i−m_f)c². Q>0 näitab, et final rest mass on väiksem ja energia võib vabaneda, kuid see ei ütle reaktsioonikiirus’i.

barjäär penetration, angular momentum ja available channels määravad, kas process toimub kiiresti või praktiliselt üldse mitte.

Ühikute kontroll

1 u·c²≈931,5 MeV. massidefekt 0,010 u vastab ligikaudu 9,315 MeV.

Erista kogu seoseenergia B ja seos per nukleon B/A ning ära sega MeV ja joule ilma teisendus’ita.

Lahendatud näide