Scienza

Energia di legame nucleare — Difetto di massa

La curva di E b /A cresce rapidamente per nuclei leggeri, raggiunge un massimo nella regione ferro-nichel e poi diminuisce lentamente. Questa forma riassume gran parte della logica energetica delle reazioni nucleari.

Difetto di massa

La curva di E b /A cresce rapidamente per nuclei leggeri, raggiunge un massimo nella regione ferro-nichel e poi diminuisce lentamente. Questa forma riassume gran parte della logica energetica delle reazioni nucleari.

Energia per nucleone

Un valore elevato di energia di legame per nucleone è importante, ma la stabilità radioattiva dipende anche da rapporto neutroni/protoni, struttura a shell e possibilità di decadimenti energeticamente consentiti. Non basta guardare un solo numero.

Perché fusione e fissione possono liberare energia

In fisica nucleare le energie si esprimono spesso in MeV. Una unità di massa atomica corrisponde a circa 931,5 MeV/c², relazione utile per trasformare rapidamente difetti di massa in energie.

La curva di legame

La massa di un nucleo legato è minore della somma delle masse dei protoni e neutroni liberi che lo compongono. La differenza, detta difetto di massa, corrisponde all’energia liberata nella formazione del nucleo: E b = Δmc². Per separare completamente il nucleo occorre fornire almeno questa energia di legame.

Energia di legame nucleareE_b = Δmc²

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.

Un valore elevato di energia di legame per nucleone è importante, ma la stabilità radioattiva dipende anche da rapporto neutroni/protoni, struttura a shell e possibilità di decadimenti energeticamente consentiti. Non basta guardare un solo numero.