Skąd ten deficyt masy? Jak obliczyć energię wiązania jądra atomowego?

 źródło:  platforma.edu.pl

Tak jak pokazuje powyższy slajd, jądro atomowe zbudowane jest z nukleonów, czyli protonów i neutronów. Może jest to dosyć abstrakcyjne, ale okazuje się, że jądro atomu ma mniejszą masę, niż suma mas jego składników. Tę właściwość w fizyce nazywamy deficytem masy. 

Obliczając  iloczyn niedoboru masy i kwadratu prędkości światła w próżni, możemy wyznaczyć energię wiązania.

Pani profesor pokazała nam jak zrozumieć zjawisko niedoboru masy. 

Pracujac w grupach,  każdy miał możliwość wyboru  jądra atomowego, dla którego  obliczył  deficyt masy. Ja, wspólnie z koleżanką, wybrałam izotop węgla, który ma 6 protonów i 6 neutronów.

Rysunek nr 1. Obliczenia dla izotopu węgla.

 Wykorzystując  informacje  znajdujące się w podręczniku, przyjęłam, że  masa protonu i neutronu jest zbliżona i wynosi, po zaokrągleniu wartości:

Tak mogłam obliczyć masę jądra atomowego, jako sumę 12 nukleonów ( Rysunek nr 1).

Otrzymany wynik porównałam z wartością  masy atomowej WĘGLA znajdujacej się w układzie okresowym pierwiastków.

Wartość  12,011  podana została w atomowej jednostce masy [u].
Krótki wykład pani profesor pozwolił na wyrażenie  masy atomej węgla w  kilogramach:

Przeliczenie jednostki dla atomu węgla  wygląda następująco:

Otrzymany wynik

 jest mniejszy niż ten,  z obliczeń sumy mas nukleonów ( rysunek1).

Różnicę otrzymanych mas nazywamy deficytem masy.

Maja B.