概念を理解する
* 質量欠陥: 原子の構成核(陽子と中性子)の質量と原子の実際の質量の違い。この違いは、核を一緒に保持する結合エネルギーによるものです。
* 結合エネルギー: 核子が集まって核を形成するときに放出されるエネルギー。 それは、核を個々の陽子と中性子に分解するために必要なエネルギーです。
計算
1。コンポーネントを識別します:
*トリチウムには1陽子と2つの中性子があります。
*陽子の質量:1.007276 AMU
*中性子の質量:1.008665 AMU
2。核の総質量を計算します:
(1プロトン * 1.007276 AMU/プロトン) +(2中性子 * 1.008665 AMU/NEUTRON)=3.024606 AMU
3。質量欠陥を計算します:
質量欠陥=核子の総質量 - トリチウムの実際の原子質量
質量欠陥=3.024606 AMU -3.016049 AMU =0.008557 AMU
4。質量欠陥をエネルギー(結合エネルギー)に変換:
アインシュタインの有名な方程式e =mc²を使用してください。ここで
* E =結合エネルギー
* M =質量欠陥(キログラムに変換)
* c =光の速度(299,792,458 m/s)
* amuをkg:に変換します 1 AMU =1.66053906660×10⁻²⁷kg
* 結合エネルギーの計算:
E =(0.008557 AMU * 1.66053906660×10⁻²⁷kg/amu) *(299,792,458 m/s)²
e≈1.279×10〜²ジュール
5。より便利なユニットでの結合エネルギーを発現:
* Mev(Mega-Electron Volts): 1 MEV =1.602×10⁻¹³ジュール
*結合エネルギー(MEV)≈(1.279×10⁻¹²ジュール) /(1.602×10〜³ジュール / MEV)≈8.01MEV
結果:
* 質量欠陥: 0.008557 AMU
* 結合エネルギー: 8.01 Mev
注: 結合エネルギーは通常、NucleonあたりMEVで発現するため、トリチウムの核子あたりの結合エネルギーは約2.67 MEVです。