Modern Fizik
Demir-56 bağlanma enerjisi
Kararlı demir zirvesi — nükleon başına bağlanma enerjisini B/A okuyun.
Demir-56 bağlanma enerjisi — etkileşimli Modern Fizik simülasyonu. Kararlı demir zirvesi — nükleon başına bağlanma enerjisini B/A okuyun. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Bağlanma enerjisi
Kararlı demir tepesi — nükleon başına bağlanma enerjisi B/A'yı okuyun.
Kararlı demir tepesi — nükleon başına bağlanma enerjisi B/A'yı okuyun.
- Fe-56'da B/A tepesi
- Kütle açığı
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
yarı ampirik kütle formülü (sıvı damlası modeli), bir çekirdeğin toplam bağlanma enerjisini proton sayısı Z ve kütle numarası A'dan tahmin eder. Z'yi 26'de (demir) sabit tutarak ve yalnızca A'yı değiştirerek, model bağlanma enerjisinin eklenen her nükleonla istikrarlı bir şekilde artacağını öngörüyor mu?
Tartılacak tahminler
- Evet - daha fazla nükleon her zaman daha fazla toplam bağlanma enerjisi anlamına gelir.
- Hayır - bağlanma enerjisi, A büyüdükçe farklı şekilde değişen rakip terimlerin (hacim, yüzey, Coulomb, asimetri) dengesine bağlıdır, dolayısıyla eklenen her nükleonla artmaz.
- A arttıkça bağlanma enerjisi her zaman azalır.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Kütle numarası A
Ölçtüğünüz şey:
- Toplam bağlanma enerjisi E_B (MeV)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Ütü ciltleme ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu ön ayar Z = 26 protonlu demiri modeller.
- Bağlanma enerjisi okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için kütle numarasını A ayarlayın (Z = 26'yı sabit tutarak) ve toplam bağlanma enerjisini kaydedin.
Yönetim denklemi
Yarı Deneysel Kütle Formülü (Sıvı Damla Modeli) — B = Δmc²
Bir çekirdeğin bağlanma enerjisi, bir hacim terimi (daha fazla nükleonu tercih eden), bir yüzey terimi (nükleon damlasının 'yüzeyindeki' nükleonları cezalandıran), bir Coulomb terimi (proton-proton itmesini cezalandıran) ve bir asimetri terimi (eşit olmayan proton/nötron sayımlarını cezalandıran) arasındaki bir rekabet olarak modellenmiştir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, a_v = 15.75 , a_s = 17.8 , a_c = 0.711 , a_a = 23.7 (MeV), Z kullanarak E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A'yi hesaplayın. = 26 . Tabloyla karşılaştırın.
- Üç deneminiz önce yükselir sonra düşer — E_B, A = 56'dan A = 80'e yükselir, ardından A = 110'da tekrar düşer. Her eklenen nükleonla büyüyen hacim terimi +a_vA'nın sonunda yüzey ve asimetri terimleri tarafından nasıl geçildiğini ve −a_a(A−2Z)²/A asimetri teriminin nötron sayısı proton sayısını çok geride bırakan bir çekirdeği neden cezalandırdığını açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Aynı sıvı damlası modeli, neden çok ağır çekirdeklerin (büyük A) fisyon (bölünme) yoluyla enerji saldığını, çok hafif çekirdeklerin ise füzyon (birleşme) yoluyla enerji saldığını açıklıyor - her iki süreç de çekirdekleri, demir yakınındaki nükleon başına bağlanma enerjisinin en yüksek olduğu bölgeye doğru hareket ettiriyor. Demirin neden bu zirveye yakın olduğunu açıklayın.
- Bu, yarı ampirik kütle formülünün basitleştirilmiş bir versiyonudur (çift/tek nükleon sayıları için eşleştirme terimini atlar), dolayısıyla tahminleri gerçek bir nükleer kütle tablosuyla tam olarak eşleşmeyecektir. Fizikçiler bunun gibi basitleştirilmiş bir modeli, tam olarak doğru olmadığını bilseler bile, neden hala öğretim için faydalı buluyorlar?
- 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
- Hoş geldiniz: demir bağlanma
- Seçin: nüklid
- Oynat'a basın
- Nükleon başına bağlanma tepesi
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.