Modern fizika
Vas-56 kötési energia
Stabil vascúcs — olvasd le a nukleononkénti kötési energiát B/A.
Vas-56 kötési energia — interaktív Modern fizika szimuláció. Stabil vascúcs — olvasd le a nukleononkénti kötési energiát B/A. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.
Kötési energia
Stabil vascúcs — olvasd le a nukleononkénti kötési energiát B/A.
A vas-56 a stabilitási görbe nukleononkénti kötési energia csúcsa közelében ül. A könnyű magok fúziója és a nehezek hasadása egyaránt energiát szabadít fel a vas felé mozdulva. Olvasd le B(Z,A)-t a folyadékcsepp-modellből: a B/A maximum a Fe közelében, megmagyarázva, miért hagynak abba a csillagok a fúziót a vas után, és miért neutron-gazdagok a hasadási törmelékek.
- B/A csúcs Fe-56-nál
- Tömegdefektus
Vizsgálódási összefoglaló
Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort
Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.
Vezérlő kérdés
A félig empirikus tömegképlet (cseppmodell) egy mag teljes kötési energiáját becsüli a Z protonszámából és az A tömegszámból. Z-t 26-nál (vas) rögzítve és csak A-t változtatva, az egyenletes növekedést jósol-e a modell minden hozzáadott nukleonra?
Mérlegelendő jóslatok
- De — több nukleon mindig több teljes kötési energiát jelent.
- Nem — a kötési energia versengő tagok (térfogat, felület, Coulomb, aszimmetria) egyensúlyától függ, amelyek eltérően tolódnak, ahogy A nő, tehát nem egyszerűen nő minden hozzáadott nukleonnal.
- A kötési energia mindig csökken, ahogy A nő.
Változószerepek
Amit te állítasz be:
- Tömegszám A
Amit mérsz:
- Teljes kötési energia E_B (MeV)
Hogyan fut a vizsgálódás
- Nyisd meg az iron-binding előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Ez az előbeállítás Z = 26 protonos vasként modellez.
- Engedélyezd a kötési energia kijelzőt.
- Állítsd be az A tömegszámot minden mérésnél (Z = 26 rögzítésével), és rögzítsd a teljes kötési energiát.
Vezéregyenlet
Félig empirikus tömegformula (císeppmodell) — B = Δmc²
Egy mag kötési energiáját versengésként modellezik: térfogati tag (több nukleont részesít előnyben), felületi tag (a magcsepp „felületén” lévő nukleonokat bünteti), Coulomb-tag (a proton-proton taszítást bünteti) és aszimmetria-tag (a nem egyenlő proton/neutron számban bűnt).
Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal
- Egy mérésnél számítsd ki az E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A képletet a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26 értékekkel. Hasonlítsd a táblázathoz.
- A három mérésed felmegy, majd leesik — az E_B az A = 56-tól az A = 80-ig kúszik fel, majd az A = 110-re újra esik. Magyarázd meg, hogyan veszi át végül a +a_vA térfogati tag (amely minden nukleonnal nő) felett az irányítást a felületi és aszimmetria-tag, és miért bünteti a −a_a(A−2Z)²/A az olyan magot, amelynek neutronszáma messze megelőzi a protonszámát.
Hol bukkan fel ez a laboron túl
- Ugyanez a cseppmodell magyarázza, miért adnak le energiát a nagyon nehéz magok (nagy A) hasadással (felosztással), míg a nagyon könnyű magok fúzióval (egyesüléssel) — mindkét folyamat a magokat a vas közelében lévő, nukleononkénti kötési energia csúcsa felé mozgatja. Magyarázd meg, miért ül a vas e csúcs közelében.
- Ez a félig empirikus tömegképlet egyszerűsített változata (kihagyja a páros/páratlan nukleonszámú párosítási tagot), tehát előrejelzései nem egyeznek pontosan egy valódi magtömeg-táblázattal. Miért találhatnak mégis hasznosnak a fizikusok egy ilyen egyszerűsített modellt a tanításhoz, tudva, hogy nem tökéletesen pontos?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.3 Radioactive decay
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Üdv a Vas-kötésnél
- Válaszd ki a nuklidot
- Nyomd meg az Indítást
- Csúcs-kötés nukleononként
- Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
- Sikerült!
Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.