ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం
ఐరన్-56 బంధన శక్తి
స్థిరమైన ఇనుప శిఖరం — న్యూక్లియాన్కు బంధన శక్తి B/A చదవండి.
ఐరన్-56 బంధన శక్తి — ఇంటరాక్టివ్ ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం సిమ్యులేషన్. స్థిరమైన ఇనుప శిఖరం — న్యూక్లియాన్కు బంధన శక్తి B/A చదవండి. ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.
బంధన శక్తి
స్థిరమైన ఇనుప శిఖరం — న్యూక్లియాన్కు బంధన శక్తి B/A చదవండి.
కేంద్రక స్థిరతా వక్రంలో ఐరన్-56, న్యూక్లియాన్కు బంధన శక్తి B/A శిఖరం వద్ద ఉంటుంది. తేలిక కేంద్రకాల సంలీనం, భారీ విచ్ఛిన్నం రెండూ ఇనుప వైపు కదలడంతో శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. ద్రవ-బిందు నమూనా నుండి B(Z,A) చదవండి: Fe వద్ద B/A గరిష్ఠం — నక్షత్రాలు ఇనుపు దాటి ఎందుకు సంలీనం ఆపుతాయో, విచ్ఛిన్న భాగాలు ఎందుకు న్యూట్రాన్-సమృద్ధంగా ఉంటాయో వివరిస్తుంది.
- Fe-56 వద్ద B/A శిఖరం
- ద్రవ్యరాశి లోపం
దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ
ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి
ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.
ముఖ్య ప్రశ్న
అర్ధ-అనుభావిక ద్రవ్యరాశి సూత్రం (ద్రవ-బిందు నమూనా) ప్రోటాన్ల సంఖ్య Z, ద్రవ్యరాశి సంఖ్య A నుండి కేంద్రకపు మొత్తం బంధన శక్తిని అంచనా వేస్తుంది. Z ను 26 (ఐరన్) వద్ద స్థిరంగా ఉంచి A మాత్రమే మార్చినట్లయితే, ప్రతి కొత్త న్యూక్లియాన్తో బంధన శక్తి నిరంతరంగా పెరుగుతూనే ఉంటుందని నమూనా అంచనా వేస్తుందా?
పరిగణించాల్సిన ఊహలు
- అవును — ఎక్కువ న్యూక్లియాన్లు అంటే ఎప్పుడూ ఎక్కువ మొత్తం బంధన శక్తి.
- లేదు — బంధన శక్తి పోటీపడుతున్న పదాల (ఘనపరిమాణ, ఉపరితల, కూలాంబ్, అసమమితి) సమతూకంపై ఆధారపడుతుంది, అవి A పెరిగేకొద్దీ భిన్నంగా మారతాయి, కాబట్టి ప్రతి కొత్త న్యూక్లియాన్తోనూ అది సరళంగా పెరగదు.
- A పెరిగేకొద్దీ బంధన శక్తి ఎప్పుడూ తగ్గుతుంది.
చరరాశి పాత్రలు
మీరు సెట్ చేసేవి:
- ద్రవ్యరాశి సంఖ్య A
మీరు కొలిచేవి:
- మొత్తం బంధన శక్తి E_B (MeV)
పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది
- iron-binding ప్రీసెట్ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. ఈ ప్రీసెట్ Z = 26 ప్రోటాన్లతో ఐరన్ను నమూనా చేస్తుంది.
- బంధన-శక్తి రీడింగ్ను చేతనం చేయండి.
- ప్రతి ప్రయత్నానికి ద్రవ్యరాశి సంఖ్య A ను సెట్ చేసి (Z = 26 స్థిరంగా ఉంచి), మొత్తం బంధన శక్తిని నమోదు చేయండి.
పాలక సమీకరణం
ద్రవ్యరాశి–శక్తి సమానత్వం (బంధన శక్తి) — B = Δmc²
కేంద్రకపు ద్రవ్యరాశి దాని విడి ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్ల మొత్తం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది — ఆ లోపించిన ద్రవ్యరాశి Δm, B = Δmc² ద్వారా కేంద్రకాన్ని కలిపి ఉంచే బంధన శక్తిగా మారుతుంది. Δm విలువ స్వయంగా (అందువల్ల B కూడా) అర్ధ-అనుభావిక ద్రవ్యరాశి సూత్రపు పోటీపడుతున్న ఘనపరిమాణ, ఉపరితల, కూలాంబ్, అసమమితి పదాల నుండి వస్తుంది — కేంద్రకాన్ని ద్రవ బిందువులా నమూనా చేస్తూ.
ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది
- ఒక ప్రయత్నానికి, a_v = 15.75, a_s = 17.8, a_c = 0.711, a_a = 23.7 (MeV), Z = 26 ఉపయోగించి E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
- మీ మూడు ప్రయత్నాలు పెరిగి తర్వాత పడిపోతాయి — E_B, A = 56 నుండి A = 80 వరకు ఎక్కువుతుంది, ఆపై A = 110 నాటికి మళ్లీ పడిపోతుంది. ప్రతి న్యూక్లియాన్తోనూ పెరిగే ఘనపరిమాణ పదం +a_vA చివరికి ఉపరితల, అసమమితి పదాలచే ఎలా అధిగమించబడుతుందో, న్యూట్రాన్ సంఖ్య ప్రోటాన్ సంఖ్య కంటే చాలా ముందుకు పరుగులు తొడుగుతున్న కేంద్రకాన్ని −a_a(A−2Z)²/A ఎందుకు శిక్షిస్తుందో వివరించండి.
ల్యాబ్కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
- ఈ అదే ద్రవ-బిందు నమూనా చాలా భారీ కేంద్రకాలు (పెద్ద A) విచ్ఛిన్నం (చీలడం) ద్వారాను, చాలా తేలిక కేంద్రకాలు సంలీనం (కలపడం) ద్వారాను శక్తిని విడుదల చేస్తాయని వివరిస్తుంది — రెండు ప్రక్రియలూ కేంద్రకాలను ఐరన్ దగ్గరలోని గరిష్ఠ బంధన-శక్తి-న్యూక్లియాన్కు ప్రాంతం వైపు కదిలిస్తాయి. ఐరన్ ఈ శిఖరానికి దగ్గరగా ఎందుకు ఉంటుందో వివరించండి.
- ఇది అర్ధ-అనుభావిక ద్రవ్యరాశి సూత్రం యొక్క సరళీకృత రూపం (సరి/బేసి న్యూక్లియాన్ సంఖ్యల కోసం జతకట్టు పదాన్ని వదిలివేసింది), కాబట్టి దాని అంచనాలు నిజమైన కేంద్రక ద్రవ్యరాశి పట్టికతో ఖచ్చితంగా సరిపోలవు. పూర్తిగా ఖచ్చితం కాదని తెలిసినా, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఇలాంటి సరళీకృత నమూనాను బోధన కోసం ఇంకా ఉపయోగకరంగా ఎందుకు భావిస్తారు?
- 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
- Iron Binding కు స్వాగతం
- న్యూక్లైడ్ ఎంచుకోండి
- ప్లే నొక్కండి
- న్యూక్లియాన్కు శిఖర బంధన శక్తి
- లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
- మీరు సాధించారు!
దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.