Fizyka jądrowa i relatywistyka · 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.

1Energia 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

2Energia 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.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Fizyka jądrowa i relatywistyka” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.

☢️ Dział 16: Fizyka jądrowa i relatywistyka →📚 Cały kurs i ceny 👨‍🏫 Zobacz korepetycje

Więcej zadań

ZadaniaPrawo rozpadu promieniotwórczegoPrawo rozpadu opisuje wykładnicze zmniejszanie się liczby jąder promieniotwórczych w czasie. Czas połowicznego zaniku T₁/₂ to klucz do tych zadań.ZadaniaRozpady alfa, beta, gammaTrzy podstawowe rozpady różnią się rodzajem emitowanej cząstki i wpływem na liczby A i Z jądra. W zadaniach bilansuje się reakcje jądrowe.ZadaniaDatowanie izotopoweDatowanie radiowęglowe wykorzystuje znany czas połowiczny izotopu węgla ¹⁴C do określenia wieku znalezisk organicznych.TeoriaFizyka jądrowa i relatywistyka - teoriaWzory i definicje z fizyki jądrowej i relatywistyki.