Fizyka jądrowa · zadania

Energia wiązania jądra — zadania z rozwiązaniami

Energia wiązania, związana z deficytem masy przez E = Δm·c², decyduje o trwałości jądra i ilości energii uwalnianej w reakcjach.

Energia wiązania jądra helu

Jądro helu ⁴₂He ma masę 4,0015 u. Masa protonu 1,00728 u, neutronu 1,00867 u. Oblicz energię wiązania jądra (1 u odpowiada 931,5 MeV).
  1. Suma mas nukleonów: \( 2\cdot1{,}00728 + 2\cdot1{,}00867 = 4{,}0319 \, \mathrm{u} \).
  2. Deficyt masy: \( \Delta m = 4{,}0319 - 4{,}0015 = 0{,}0304 \, \mathrm{u} \).
  3. Energia wiązania: \( E_w = \Delta m \cdot 931{,}5 \, \mathrm{MeV} \).
  4. Obliczam: \( E_w = 0{,}0304\cdot931{,}5 \approx 28{,}3 \, \mathrm{MeV} \).
E_w ≈ 28,3 MeV

Energia wiązania na nukleon

Korzystając z poprzedniego wyniku, oblicz energię wiązania przypadającą na jeden nukleon w jądrze helu.
  1. Jądro helu ma \( A = 4 \) nukleony.
  2. Energia wiązania na nukleon: \( \frac{E_w}{A} = \frac{28{,}3}{4} \).
  3. Obliczam: \( \frac{E_w}{A} \approx 7{,}1 \, \mathrm{MeV/nukleon} \).
≈ 7,1 MeV na nukleon

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego energia wiązania na nukleon jest ważniejsza niż całkowita?

Bo to ona określa trwałość jądra i kierunek reakcji. Energia uwalnia się, gdy produkty mają wyższą energię wiązania na nukleon niż substraty - stąd zarówno rozszczepienie, jak i synteza mogą dawać energię.

Potrzebujesz pomocy z fizyką?

Dołącz do kursu online albo umów indywidualne korepetycje. Tłumaczymy fizykę prosto — krok po kroku, aż zrozumiesz.

👨‍🏫 Zobacz korepetycje 📚 Przejdź do kursu

Więcej zadań

Zadania Prawo rozpadu promieniotwórczego Prawo rozpadu opisuje wykładnicze zmniejszanie się liczby jąder promieniotwórczych w czasie. Czas połowicznego zaniku T₁/₂ to klucz do tych zadań. Zadania Rozpady alfa, beta, gamma Trzy podstawowe rozpady różnią się rodzajem emitowanej cząstki i wpływem na liczby A i Z jądra. W zadaniach bilansuje się reakcje jądrowe. Zadania Datowanie izotopowe Datowanie radiowęglowe wykorzystuje znany czas połowiczny izotopu węgla ¹⁴C do określenia wieku znalezisk organicznych. Teoria Fizyka jądrowa — teoria Wzory i definicje z fizyki jądrowej.