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Energia di legame nucleare — Difetto di massa

Per confrontare nuclei di dimensioni diverse è più informativa l’energia di legame per nucleone. La curva cresce rapidamente per i nuclei leggeri, raggiunge un massimo nella regione del ferro-nichel e poi diminuisce lentamente. Da questa forma si capisce perché la fusione di nuclei leggeri e la fissione di nuclei molto pesanti possano entrambe liberare energia: i prodotti si spostano verso configurazioni più fortemente legate per nucleone.

Difetto di massa

Per confrontare nuclei di dimensioni diverse è più informativa l’energia di legame per nucleone. La curva cresce rapidamente per i nuclei leggeri, raggiunge un massimo nella regione del ferro-nichel e poi diminuisce lentamente. Da questa forma si capisce perché la fusione di nuclei leggeri e la fissione di nuclei molto pesanti possano entrambe liberare energia: i prodotti si spostano verso configurazioni più fortemente legate per nucleone.

Energia per nucleone

Un nucleo ha energia di legame totale 56 MeV e A = 7. Qual è l’energia di legame media per nucleone? Soluzione 56/7 = 8 MeV per nucleone .

Perché fusione e fissione possono liberare energia

L’energia di legame nucleare è l’energia necessaria per separare completamente un nucleo nei suoi protoni e neutroni. È uguale, in valore assoluto, all’energia liberata quando quegli stessi nucleoni formano il nucleo, e si collega al difetto di massa tramite E = Δmc².

La curva di legame

La massa di un nucleo stabile è generalmente minore della somma delle masse dei nucleoni liberi che lo compongono. La differenza Δm non è “massa scomparsa”: corrisponde all’energia rilasciata quando si forma lo stato legato.

Energia di legame nucleareE_b = Δmc²

Difetto di massa

Per confrontare nuclei di dimensioni diverse si usa spesso l’energia di legame per nucleone, E b /A. I nuclei di massa intermedia hanno valori medi elevati e sono particolarmente legati rispetto a nuclei molto leggeri o molto pesanti.

Un nucleo ha energia di legame totale 56 MeV e A = 7. Qual è l’energia di legame media per nucleone? Soluzione 56/7 = 8 MeV per nucleone .