ما معنى النقص الكتلي وطاقة الربط؟ — الفيزياء

تعريف 33.5 فيزياء المرحلة الثانوية · الفصل 33 — الطاقة النووية: الانشطار والاندماج وE=mc2

زِن نواة ${}^{A}_{Z}\mathrm{X}$ (كتلتها $m$ )، ثم زِن بروتوناتها $Z$ ونيوتروناتها $A - Z$ على حدة: فالأجزاء أثقل من الكل. والفرق

\Delta m = Z\,m_p + (A - Z)\,m_n - m > 0, \qquad m_p = 1.007\,28\,\mathrm{u},\; m_n = 1.008\,66\,\mathrm{u},

هو النقص الكتلي؛ وطاقة الربط $E_b = \Delta m\,c^2$ هي الطاقة اللازمة لتفكيك النواة إلى نوكليونات حرة — وهي نفسها الطاقة المحرَّرة حين تُجمَّع. فالنواة المرتبطة تجلس دون أجزائها.

سُلّم طاقة: تقع النواة المرتبطة على E_b دون نوكليوناتها المفصولة — فتجميعها يحرّر E_b، وتفكيكها يكلّفها. — سُلّم طاقة: تقع النواة المرتبطة على $E_b$ دون نوكليوناتها المفصولة — فتجميعها يحرّر $E_b$ ، وتفكيكها يكلّفها.

أمثلة

مثال 33.6 (الهيليوم-4)

لنواة ${}^{4}_{2}\mathrm{He}$ المقدار $m = 4.001\,51\,\mathrm{u}$ ؛ وأجزاؤها: $2 \times 1.00728 + 2 \times 1.00866 = 4.031\,88\,\mathrm{u}$ . ومنه $\Delta m = 0.030\,37\,\mathrm{u}$ و $E_b = 0.03037 \times 931.5 \approx 28.3\,\mathrm{MeV}$ : فالنواة أخفّ من أجزائها بمقدار $0.75\%$ — أي “الجزء من ألف” في المثال 33.4.

اقرأ في الفصل ←

أمثلة

مصطلحات ذات صلة