Vật lý hiện đại

Năng lượng liên kết Sắt-56

Đỉnh sắt ổn định — đọc năng lượng liên kết trên mỗi nucleon B/A.

Năng lượng liên kết Sắt-56 — mô phỏng Vật lý hiện đại tương tác. Đỉnh sắt ổn định — đọc năng lượng liên kết trên mỗi nucleon B/A. Phòng thí nghiệm vật lý ảo miễn phí trên trình duyệt với phép đo SI trực tiếp và hướng dẫn từng bước.

Năng lượng liên kết

Đỉnh ổn định của sắt: đọc năng lượng liên kết trên mỗi nucleon B/A.

Đỉnh ổn định của sắt: đọc năng lượng liên kết trên mỗi nucleon B/A.

• Đỉnh B/A tại Fe-56
• Khuyết khối lượng

Tóm tắt điều tra

Lập kế hoạch câu hỏi trước khi bạn mở phòng thí nghiệm

Bản tóm tắt phản ánh trang được kết xuất trước: câu hỏi dẫn dắt, các dự đoán cạnh tranh, vai trò của biến, các định luật chi phối, phần thiết lập và các gợi ý phân tích, mở rộng vẫn hiển thị theo thứ tự này.

Câu hỏi lái xe

Công thức khối lượng bán thực nghiệm (mô hình giọt lỏng) ước tính tổng năng lượng liên kết của hạt nhân từ số proton Z và số khối A. Giữ Z cố định ở 26 (sắt) và chỉ thay đổi A, mô hình có dự đoán năng lượng liên kết tăng đều đặn với mỗi nucleon được thêm vào không?

Dự đoán cân nặng

• Có - nhiều nucleon hơn luôn có nghĩa là tổng năng lượng liên kết nhiều hơn.
• Không - năng lượng liên kết phụ thuộc vào sự cân bằng của các số hạng cạnh tranh (khối lượng, bề mặt, Coulomb, tính bất đối xứng) mà năng lượng này thay đổi khác nhau khi A phát triển, do đó, nó không chỉ tăng theo mỗi nucleon được thêm vào.
• Năng lượng liên kết luôn giảm khi A tăng.

Vai trò thay đổi

Những gì bạn đặt:

• Số khối A

Những gì bạn đo lường:

• Tổng năng lượng liên kết E_B (MeV)

Cuộc điều tra diễn ra như thế nào

1. Mở cài đặt trước iron-binding và nhấn Reset. Mẫu bàn ủi cài sẵn này có proton Z = 26.
2. Kích hoạt tính năng đọc năng lượng liên kết.
3. Đặt số khối A cho mỗi lần thử (giữ cố định Z = 26) và ghi lại tổng năng lượng liên kết.

phương trình điều khiển

Công thức khối lượng bán thực nghiệm (Mô hình giọt chất lỏng) — B = Δmc²

Năng lượng liên kết của hạt nhân được mô hình hóa như một sự cạnh tranh giữa một số hạng thể tích (thiên về nhiều nucleon hơn), một số hạng bề mặt (xử phạt các nucleon ở 'bề mặt' của giọt hạt nhân), một số hạng Coulomb (xử phạt lực đẩy proton-proton) và một số hạng bất đối xứng (phạt số lượng proton/neutron không bằng nhau).

Bảng tính có thể in được yêu cầu học sinh làm gì

• Đối với một lần thử, hãy tính E_B = a_vA − a_sA^(2/3) − a_cZ(Z−1)/A^(1/3) − a_a(A−2Z)²/A bằng cách sử dụng a_v = 15.75 , a_s = 17.8 , a_c = 0.711 , a_a = 23.7 (MeV), Z = 26 . So sánh với bảng.
• Ba lần thử của bạn tăng rồi giảm — E_B tăng từ A = 56 lên A = 80, rồi lại giảm ở A = 110. Hãy giải thích cách số hạng thể tích +a_vA, vốn tăng theo mỗi nucleon được thêm vào, cuối cùng bị các số hạng bề mặt và bất đối xứng vượt qua, và tại sao số hạng bất đối xứng −a_a(A−2Z)²/A lại gây bất lợi cho hạt nhân có số neutron vượt xa số proton.

Nơi điều này xuất hiện bên ngoài phòng thí nghiệm

• Mô hình giọt chất lỏng tương tự này giải thích tại sao các hạt nhân rất nặng (A lớn) giải phóng năng lượng thông qua quá trình phân hạch (tách) trong khi các hạt nhân rất nhẹ giải phóng năng lượng thông qua phản ứng tổng hợp (kết hợp) - cả hai quá trình đều di chuyển hạt nhân về phía vùng năng lượng liên kết cực đại trên mỗi nucleon gần sắt. Giải thích tại sao sắt lại nằm gần đỉnh này.
• Đây là phiên bản đơn giản của công thức khối lượng bán thực nghiệm (nó bỏ qua số hạng ghép đôi cho số nucleon chẵn/lẻ), do đó dự đoán của nó sẽ không khớp chính xác với bảng khối lượng hạt nhân thực. Tại sao các nhà vật lý vẫn có thể thấy một mô hình đơn giản hóa như thế này hữu ích cho việc giảng dạy, ngay cả khi biết rằng nó không hoàn toàn chính xác?

• 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. Chào mừng đến năng lượng liên kết sắt
2. Chọn hạt nhân
3. Nhấn Phát
4. Đỉnh năng lượng liên kết trên mỗi nucleon
5. Mở Trình kiểm tra
6. Hoàn thành!

Mở mô phỏng tương tác để xây dựng hoạt cảnh, nhấn Chạy và khám phá với các phép đo trực tiếp và bài hướng dẫn.

Mở phòng thí nghiệm tương tác →

Tải tài liệu thí nghiệm →

Năng Lượng Liên Kết Hạt Nhân