நவீன இயற்பியல்

இரும்பு-56 பிணைப்பு ஆற்றல்

நிலையான இரும்பு உச்சம் — ஒரு நியூக்ளியானுக்கான பிணைப்பு ஆற்றல் B/A-ஐ படியுங்கள்.

இரும்பு-56 பிணைப்பு ஆற்றல் — ஊடாடும் நவீன இயற்பியல் உருவகம். நிலையான இரும்பு உச்சம் — ஒரு நியூக்ளியானுக்கான பிணைப்பு ஆற்றல் B/A-ஐ படியுங்கள். நேரலை SI அளவீடுகள், வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் கூடிய இலவச உலாவி அடிப்படையிலான மெய்நிகர் இயற்பியல் ஆய்வகம்.

பிணைப்பு ஆற்றல்

நிலையான இரும்பு உச்சம் — ஒரு அணுக்கருவுக்கு பிணைப்பு ஆற்றல் B/A-ஐ படியுங்கள்.

இரும்பு-56, அணுக்கரு ஸ்திரத்தன்மை வளைவில் ஒரு அணுக்கருவுக்கான பிணைப்பு ஆற்றல் B/A உச்சத்திற்கு அருகில் அமர்ந்துள்ளது. இரும்பை நோக்கி நகர்வதால், இலகு அணுக்கருக்களின் இணைவும் கனமானவற்றின் பிளவும் ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன. நீர்த்துளி மாதிரியிலிருந்து B(Z,A)-ஐ படியுங்கள்: B/A, Fe-க்கு அருகில் அதிகபட்சம், விண்மீன்கள் இரும்புக்கு மேல் இணைவதை ஏன் நிறுத்துகின்றன, பிளவுத் துண்டுகள் ஏன் நியூட்ரான்-நிறைந்தவை என்பதை விளக்குகிறது.

• B/A உச்சம் Fe-56-இல்
• நிறைக்குறை

ஆய்வுச் சுருக்கம்

ஆய்வகத்தைத் திறப்பதற்கு முன் கேள்வியைத் திட்டமிடுங்கள்

சுருக்கம் முன்வரைவு செய்யப்பட்ட பக்கத்தை பிரதிபலிக்கிறது: இயக்கும் கேள்வி, போட்டி கணிப்புகள், மாறி பாத்திரங்கள், நிர்வகிக்கும் விதிகள், அமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் நீட்டிப்பு தூண்டல்கள் காணும்படி இருக்கும், இந்த வரிசையிலேயே.

இயக்கும் கேள்வி

அரை-அனுபவ நிறை சூத்திரம் (திரவ-துளி மாதிரி), ஒரு அணுக்கருவின் மொத்த பிணைப்பு ஆற்றலை அதன் புரோட்டான் எண்ணிக்கை Z மற்றும் நிறை எண் A இலிருந்து மதிப்பிடுகிறது. Z-ஐ 26 (இரும்பு) நிலையாக வைத்து, A மட்டும் மாற்றினால், சேர்க்கப்படும் ஒவ்வொரு நியூக்ளியானுடனும் பிணைப்பு ஆற்றல் நிலையாக அதிகரிக்கிறது என்று மாதிரி கணிக்குமா?

நிறுத்திப் பார்க்க வேண்டிய கணிப்புகள்

• ஆம் — அதிக நியூக்ளியான்கள் எப்போதும் அதிக மொத்த பிணைப்பு ஆற்றலைக் குறிக்கும்.
• இல்லை — பிணைப்பு ஆற்றல், இடம்பெயர்ப்பு, மேற்பரப்பு, கூலாம், சமச்சீரின்மை உறுப்புகளின் சமநிலையை சார்ந்தது, அவை A வளரும்போது வெவ்வேறு விதமாக மாறுகின்றன, எனவே அது சேர்க்கப்படும் ஒவ்வொரு நியூக்ளியானுடனும் எளிமையாக அதிகரிப்பதில்லை.
• A அதிகரிக்கும்போது பிணைப்பு ஆற்றல் எப்போதும் குறையும்.

மாறிகளின் பாத்திரங்கள்

நீங்கள் அமைப்பவை:

• நிறை எண் A

நீங்கள் அளப்பவை:

• மொத்த பிணைப்பு ஆற்றல் E_B (MeV)

விசாரணை எவ்வாறு நடக்கிறது

1. iron-binding முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். இந்த முன்னமைப்பு, Z = 26 புரோட்டான்கள் கொண்ட இரும்பை மாதிரியாக்குகிறது.
2. பிணைப்பு-ஆற்றல் வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் நிறை எண் A-ஐ அமைத்து (Z = 26 நிலையாக வைத்து), மொத்த பிணைப்பு ஆற்றலைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

ஆளும் சமன்பாடு

நிறை–ஆற்றல் சமானம் (பிணைப்பு ஆற்றல்) — B = Δmc²

ஒரு அணுக்கருவின் நிறை, அதன் தனித்தனி புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் கூடுதலை விட குறைவு — அந்த இழந்த நிறை Δm, B = Δmc² வழியாக பிணைப்பு ஆற்றலாக மாறுகிறது, அணுக்கருவை ஒன்றாகப் பிடித்திருக்கும் ஆற்றல். Δm-இன் மதிப்பு (மற்றும் எனவே B) அரை-அனுபவ நிறை சூத்திரத்தின் இடம்பெயர்ப்பு, மேற்பரப்பு, கூலாம் மற்றும் சமச்சீரின்மை உறுப்புகளிலிருந்து வருகிறது, அணுக்கருவை ஒரு திரவ துளியாக மாதிரியாக்குகிறது.

அச்சிடக்கூடிய பணித்தாள் மாணவர்களிடம் என்ன கண்டறியச் சொல்கிறது

• ஒரு முயற்சிக்கு, a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26 பயன்படுத்தி E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
• உங்கள் மூன்று முயற்சிகளும் உயர்ந்து பின்னர் வீழ்கின்றன — E_B, A = 56 இலிருந்து A = 80 வரை ஏறி, பின்னர் A = 110 வரை மீண்டும் வீழ்கிறது. சேர்க்கப்படும் ஒவ்வொரு நியூக்ளியானுடனும் வளரும் +a_vA இடம்பெயர்ப்பு உறுப்பை, மேற்பரப்பு மற்றும் சமச்சீரின்மை உறுப்புகள் இறுதியில் எவ்வாறு மிஞ்சுகின்றன, மற்றும் நியூட்ரான் எண்ணிக்கை புரோட்டான் எண்ணிக்கையை விட வெகுதூரம் முன்னேறும் ஒரு அணுக்கருவை −a_a(A−2Z)²/A எவ்வாறு தண்டிக்கிறது என்று விளக்குங்கள்.

ஆய்வகத்தைத் தாண்டி இது எங்கு தோன்றுகிறது

• இதே திரவ-துளி மாதிரி, மிக கனமான அணுக்கருக்கள் (பெரிய A) பிளவு வழியாகவும் (பிரிதல்) மிக இலகுவான அணுக்கருக்கள் இணைவு வழியாகவும் (சேர்தல்) ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன என்பதை விளக்குகிறது — இரண்டு செயல்முறைகளும் அணுக்கருக்களை இரும்புக்கு அருகில் உள்ள உச்ச அணுக்கருவுக்கான-பிணைப்பு-ஆற்றல் பகுதியை நோக்கி நகர்த்துகின்றன. இரும்பு இந்த உச்சத்திற்கு அருகில் ஏன் அமர்கிறது என்று விளக்குங்கள்.
• இது அரை-அனுபவ நிறை சூத்திரத்தின் ஒரு எளிய பதிப்பு (இது இரட்டை/ஒற்றை நியூக்ளியான் எண்ணிக்கைக்கான இணை உறுப்பை விடுகிறது), எனவே அதன் கணிப்புகள் ஒரு உண்மையான அணுக்கரு நிறை அட்டவணையுடன் சரியாக பொருந்தாது. இது முழுமையாக துல்லியமாக இல்லை என்று தெரிந்தும், இயற்பியலாளர்கள் இது போன்ற ஒரு எளிய மாதிரியை கற்பித்தலுக்கு ஏன் இன்னும் பயனுள்ளதாகக் கருவலாம்?

• 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

1. இரும்பு பிணைப்புக்கு வருக
2. நியூக்ளைடைத் தேர்ந்தெடுங்கள்
3. இயக்கு பொத்தானை அழுத்துங்கள்
4. உச்ச அணுக்கரு-பிணைப்பு
5. பண்புகள் பேனலைத் திறங்கள்
6. செய்துவிட்டீர்கள்!

காட்சியை உருவாக்கி, இயக்கு பொத்தானை அழுத்தி, நேரலை அளவீடுகள் மற்றும் வழிகாட்டும் பயிற்சியுடன் ஆராய்வதற்கு ஊடாடும் உருவகத்தைத் திறங்கள்.

ஊடாடும் ஆய்வகத்தைத் திற →

ஆய்வகத் தாளைப் பதிவிறக்கு →

அணுக்கருப் பிணைப்பு ஆற்றல்