Bir Uranyum-235 çekirdeğinin kütlesini hesaplarken, elektronların kütlesini verilen bir Uranyum-235 atom kütlesinden çıkarabilir miyiz?

Bir Uranyum-235 çekirdeğinin kütlesini hesaplarken, elektronların kütlesini verilen bir Uranyum-235 atom kütlesinden çıkarabilir miyiz?
Anonim

Cevap:

Evet.

Elektronların elektrostatik bağlanma enerjisi, nükleer kütleye kıyasla küçük bir miktardır ve bu nedenle göz ardı edilebilir.

Açıklama:

Bütün nükleonları birleştirilmiş kütle ile tüm bu nükleonların bireysel kütlelerinin toplamını karşılaştırırsak, bunu buluruz.

Birleştirilmiş kütle, bireysel kütlelerin toplamından daha azdır..

Buna kütle bozukluğu veya bazen kütle fazlalığı denir.

Çekirdek oluşturulduğunda salınan enerjiyi, çekirdeğin bağlanma enerjisi olarak adlandırır.

Elektronların çekirdeğe bağlanma enerjisini değerlendirelim.

Burada 18 elektronu için iyonlaşma potansiyeli verilen Argon örneğini ele alalım.

Argon atomunun 18 protonu vardır ve bu nedenle # 18e ^ + # 18 elektron için toplam iyonizasyon enerjisi # Approx14398eV #

Uranyum-235'in 92 elektronunun tümünü çıkarmak için gerçek iyonizasyon enerjisinin, her elektronun iyonlaşma enerjisinin toplamı alınarak hesaplanması gerekir. Şimdi tüm elektronların çekirdekten uzağa yerleştirilmiş olasılık-bilge olduğunu biliyoruz. Ancak nükleer yükün artmasıyla iç yörüngelerin boyutları küçülür.

Bir değerlendirme yapmak için çarpımsal bir faktör kullanıyoruz # = "Uranyum atomundaki toplam elektron sayısı" / 18 #

#: "U" 92 elektron için toplam iyonizasyon enerjisi "yaklaşık" (18 elektron Argon için toplam iyonizasyon enerjisi) "xx 92/18 #

Yaklaşımın sağ tarafı # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Biz biliyoruz ki # 1 a.m.u.- = http: // 12 "C" ^ 12 "atom" = = 1.6606xx10 ^ -27kg #

ve ayrıca 1 am. yardımıyla

Değerlendirildiği gibi 92 elektronun elektrostatik bağlanma enerjisi uranyum çekirdeğine# 0.07359 / 931.5approx 7.9xx10 ^ -5 am #

Bu, en küçük çekirdeğin kütlesi ile karşılaştırıldığında bile çok küçük bir miktardır ve bu nedenle tüm pratik amaçlar için göz ardı edilebilir.