Enerġija ta’ Rabta Nukleari: Il-Mudell ta’ Qatra ta’ Likwidu

1 · Ippreddi

Il-formula semi-empirika ta’ massa (mudell ta’ qatra ta’ likwidu) tistma l-enerġija totali ta’ rabta ta’ nukleju mill-għadd ta’ protoni tiegħu Z u n-numru ta’ massa A. Biż-żomm ta’ Z fiss f’26 (ħadid) u bidla ta’ biss A, il-mudell jibassarx li l-enerġija ta’ rabba tiżdied b’mod stabbli ma’ kull nuklejun miżjud?

• Iva — nuklejuni aktar dejjem jiffissru enerġija totali ta’ rabta aktar.
• Le — l-enerġija ta’ rabta tiddependi fuq bilanċ ta’ termini li jikkkompetu (volum, wiċċ, Coulomb, asimetrija) li jiċċaqalqu b’mod differenti hekk kif A jikber, għalhekk ma tiżdiex sempliċement ma’ kull nuklejun miżjud.
• L-enerġija ta’ rabta dejjem tonqos hekk kif A jiżdied.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ iron-binding u agħfas Reset. Dan il-preset jimmodella l-ħadid b’Z = 26 protoni.
2. Attiva l-qari ta’ enerġija ta’ rabta.
3. Issettja n-numru ta’ massa A għal kull prova (biż-żomm ta’ Z = 26 fiss) u irrekordja l-enerġija totali ta’ rabta.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi l-enerġija ta’ rabta E_B (ass ġewwa) kontra n-numru ta’ massa A (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek.

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A bl-użu ta’ a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26. Qabbel mat-tabella.
2. It-tliet provi tiegħek jitilgħu u mbagħad jaqgħu — E_B jitla’ minn A = 56 għal A = 80, imbagħad jonqos mill-ġdid b’A = 110. Ispjega kif it-terminu ta’ volum +a_vA, li jikber ma’ kull nuklejun miżjud, eventwalment jiġi mħares mit-termini ta’ wiċċ u asimetrija, u għalfejn −a_a(A−2Z)²/A jippenalizza nukleju li l-għadd ta’ newtroni tiegħu jmur ħafna qabel l-għadd ta’ protoni tiegħu.

5 · Estendi

1. Dan l-istess mudell ta’ qatra ta’ likwidu jispjega għalfejn nuklei ħfief ħafna (A kbir) jeħilsu enerġija permezz ta’ qsim (splitting) filwaqt li nuklei ħfief ħafna jeħilsu enerġija permezz ta’ fużjoni (tgħaqdid) — iż-żewġ proċessi jmexxu n-nuklejuni lejn ir-reġjun ta’ quċċata ta’ enerġija ta’ rabta għal kull nuklejun qrib il-ħadid. Ispjega għalfejn il-ħadid joqgħod qrib din il-quċċata.
2. Din hi verżjoni simplifikata tal-formula semi-empirika ta’ massa (tħalli terminu ta’ tqabbil għal għadd ta’ nuklejuni kif/fojt), għalhekk it-tbassiriet tagħha m’humiex se jaqblu eżattament mat-tabella reali ta’ massa nukleari. Għalfejn fiżiċi xorta jistgħu jsibu mudell simplifikat bħal dan utli għat-tagħlim, anki jekk jafu li m’hux preċiż perfettament?

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn