เสถียรภาพของนิวเคลียส

จากการศึกษานิวเคลียส  สรุปได้ว่าแรงที่ยึดเหนี่ยวนนิวคลีออนเข้าด้วยกัน  คือ แรงนิวเคลียร์

แรงนิวเคลียร์  คือ แรงที่ใช้ยึดเหนี่ยวนิวคลีออนเข้าด้วยกัน  ซึ่งไม่ใช่ทั้งแรงระหว่างประจุและแรงดึงดูดระหว่างมวล  แต่เป็นแรงที่เกิดจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคเมซอนระหว่างนิวคลีอออนในนิวเคลียส

มวลและพลังงาน
เนื่องจากนิวเคลียสมีขนาดเล็กมาก   ในการวัดมวลเราจึงมักจะวัดมวลในหน่วย amu. เช่นเดียวกับอะตอม     จากนิยามมวล  1 amu = 1/12 ของมวลของ
C12     1  อะตอม
ดังนั้น      มวล  1 amu  =            กรัม
                                     = 1.66 x 10-24            กรัม

                                      = 1.66 x 10-27             กรัม

          จากสมการความสัมพันธ์ระหว่างมวลและพลังงานของไอสไตน์ที่ว่า
                     E = mc2

มวล  1 amu  แปลงเป็นพลังงานได้   = (1.66x10-27) x (3x108)2      จูล
                                                              =   MeV
นั่นคือ  มวล 1 amu เทียบได้กับพลังงาน    931  MeV"
พลังงานยึดเหนี่ยว (Binding Energy)คือพลังงานที่ใช้ในการยึดนิวคลีออน เข้าได้ด้วยกันในนิวเคลียสของธาตุ หรือเป็น พลังงานที่น้อยที่สุด ที่สามารถทำให้นิวเคลียสแตกตัวเป็นองค์ประกอบย่อย

เลขอะตอม Z
จำนวนโปรตอน

สัญลักษณ์ธาตุมวลนิวเคลียสamu.จำนวน
นิวตรอน
001123e1n01H12H14He27Li3อิเล็กตรอนนิวตรอนไฮโดรเจนดิวเทอรอนฮีเลียมลิเธียม0.0005491.0086651.0072762.0135534.0015057.014357011124
การที่โปรตอนและนิวตรอนสามารถอยู่กันได้ในนิวเคลียส, เพราะมีพลังงานยึดเหนี่ยว
1.  มวลของนิวเคลียสน้อยกว่า  ผลรวมของมวลโปรตอนและนิวตรอน (ในสภาพอิสระ) ที่ประกอบเป็นนิวเคลียสเสมอ
2.  มวลส่วนที่หายไป  เรียกว่า mass defect (Dm)
3.  เทียบมวลเป็นพลังงานได้จาก E=mc2
      เสถียรภาพของนิวเคลียส  คือ  เสถียรภาพของนิวคลียสขึ้นอยู่กับพลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออน  นิวเคลียสใดมีพลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออนสูงจะมีเสถียรภาพสูง พลังงาน

ยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออนขึ้นอยู่กับเลขมวลอะตอม
ตัวอย่าง  พลังงานยึดเหนี่ยวของ 

16
O8  มีค่า
  127.5  MeV  จงหามวลอะตอม  โดยกำหนดให้ มวลอะตอม                ไฮโดรเจน เท่ากับ 1.007825 amu.    และมวลของนิวตรอน เท่ากับ 1.008665  amu.
วิธีทำ      หามวลอะตอมจากสมการ  BE = [ZMH + (A – Z)mn -  ] x 931               จากโจทย์  BE = 127.5 MeV , A=16 , Z=8 , A-Z = 8                แทนค่า  127.5 = [8x1.007825 + 8x1.008665 -  ] x 931                                   0.136949  =  16.13192-                                           =  15.994971  amu             มวลอะตอมออกซิเจน  =  15.994971  amu                 ตอบ

เสถียรภาพของนิวเคลียส

ขอขอบคุณสาระดีดี..จาก


เครดิต :
 

ข่าวดารา ข่าวในกระแส บน Facebook อัพเดตไว เร็วทันใจ คลิกที่นี่!!
กระทู้เด็ดน่าแชร์