Fisica moderna
Energia di legame del ferro-56
Picco stabile del ferro: leggi l'energia di legame per nucleone B/A.
Energia di legame del ferro-56 — simulazione interattiva (Fisica moderna). Picco stabile del ferro: leggi l'energia di legame per nucleone B/A. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Energia di legame
Picco stabile del ferro: leggi l'energia di legame per nucleone B/A.
Il ferro-56 siede vicino al picco di B/A sulla curva di stabilità nucleare. Fusione di nuclei leggeri e fissione di pesanti rilasciano entrambe energia muovendosi verso il ferro. Leggi B(Z,A) dal modello a goccia liquida: B/A è massimale vicino a Fe — ecco perché le stelle smettono di fondere oltre il ferro e perché i frammenti di fissione sono ricchi di neutroni.
- Picco di B/A al Fe-56
- Difetto di massa
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
La formula semiempirica di massa (goccia liquida) stima il legame totale da Z e A. Con Z fisso a 26 (ferro) e variando solo A, il modello prevede legame sempre crescente con ogni nucleone aggiunto?
Previsioni da valutare
- Sì: più nucleoni, più legame totale.
- No: dipende dall'equilibrio di termini in competizione (volume, superficie, Coulomb, asimmetria) che spostano in modo diverso al crescere di A.
- Cala sempre al crescere di A.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Numero di massa A
Cosa misuri:
- Legame totale E_B (MeV)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset iron-binding e premi Reset. Questo preset modella il ferro con Z = 26 protoni.
- Attiva la lettura dell'energia di legame.
- Imposta il numero di massa A per ogni prova (tenendo Z = 26 fisso) e registra l'energia di legame totale.
Equazione che governa
Formula semiempirica di massa (goccia liquida) — B = Δmc²
Il legame è modellato come competizione tra un termine di volume (favorevole a più nucleoni), uno di superficie (penalizza i nucleoni in superficie), uno coulombiano (penalizza la repulsione protone-protone) e uno di asimmetria (penalizza squilibri tra protoni e neutroni).
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A usando a_v = 15.75; a_s = 17.8; a_c = 0.711; a_a = 23.7 (MeV); Z = 26. Confronta con la tabella.
- Le tue tre prove salgono poi scendono — E_B sale da A = 56 a A = 80, poi ricade verso A = 110. Spiega come il termine di volume +a_vA, che cresce con ogni nucleone aggiunto, viene infine superato dai termini di superficie e di asimmetria, e perché −a_a(A−2Z)²/A penalizza un nucleo il cui numero di neutroni corre molto avanti sui protoni.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Lo stesso modello spiega perché i nuclei molto pesanti rilasciano energia per fissione e i leggerissimi per fusione: entrambi si muovono verso il picco di legame per nucleone vicino al ferro. Spiega perché il ferro sta vicino al picco.
- È una versione semplificata della formula (omette il termine di appaiamento pari/dispari), quindi non combacia esattamente con le tabelle di massa reali. Perché un modello semplificato resta utile per insegnare?
- 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
- Benvenuto al legame del ferro
- Seleziona il nuclide
- Premi Play
- Picco di legame per nucleone
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
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