Grafika interaktywna

Energia wiązania nukleonów w jądrach atomowych

Grafika interaktywna pokazuje wartość energii wiązania przypadającej na nukleon dla wybranych jąder atomowych.

RsZDBq2b9CwhN
Ilustracja interaktywna 1. abc def
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

1. 2H 12H
Wodór (Deuter)
Bj/A = 1,112 MeV

2. 3He 23He
Hel
Bj/A = 2,573 MeV

3. 3H 13H
Wodór (Tryt)
Bj/A = 2,827 MeV

4. 4He 24He
Hel
Bj/A = 7,074 MeV

5. 6Li 36Li
Lit
Bj/A = 5,332 MeV

6. 7Li 37Li
Lit
Bj/A = 5,606 MeV

7. 12C 612C
Węgiel
Bj/A = 7,680 MeV

8. 14N 714N
Azot
Bj/A = 7,476 MeV

9. 16O 816O
Tlen
Bj/A = 7,976 MeV

10. 20Ne 1020Ne
Neon
Bj/A = 8,032 MeV

11. 28Si 1428Si
Krzem
Bj/A = 8,448 MeV

12. 32S 1632S
Siarka
Bj/A = 8,493 MeV

13. 40Ca 2040Ca
Wapń
Bj/A = 8,551 MeV

14. 56Fe 2656Fe
Żelazo
Bj/A = 8,789 MeV

15. 72Ge 3272Ge
German
Bj/A = 8,731 MeV

16. 84Kr 3684Kr
Krypton
Bj/A = 8,716 MeV

17. 107Ag 47107Ag
Srebro
Bj/A = 8,553 MeV

18. 119Sn 50119Sn
Cyna
Bj/A = 8,498 MeV

19. 151Eu 63151Eu
Europ
Bj/A = 8,237 MeV

20. 175Lu 71175Lu
Lutet
Bj/A = 8,067 MeV

21. 197Au 79197Au
Złoto
Bj/A = 7,913 MeV

22. 208Pb 82208Pb
Ołów
Bj/A = 7,864 MeV

23. 235U 92235U
Uran
Bj/A = 7,587 MeV

24. 238U 92238U
Uran
Bj/A = 7,567 MeV

Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0. Licencja: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Ilustracja przedstawia wykres wyrażonej w megaelektronowoltach średniej energii wiązania na nukleon w funkcji liczby nukleonów w jądrze. Na samym początku średnia energia na nukleon szybko rośnie wraz z liczbą nukleonów, jednak w pewnym momencie - na ilustracji można to zaobserwować dla żelaza z pięćdziesięcioma sześcioma nukleonami - zaczyna powoli maleć maleć.

Na ilustracji wyróżniono następujące jądra:

  • Dwa nukleony: izotop wodoru nazywany deuterem, którego energia wiązania na nukleon jest równa jeden i sto dwanaście tysięcznych megaelektronowolta.

  • Trzy nukleony: hel, którego energia wiązania na nukleon jest równa dwa i pięćset siedemdziesiąt trzy tysięczne megaelektronowolta.

  • Trzy nukleony: izotop wodoru nazywany trytem, którego energia wiązania na nukleon jest równa dwa i osiemset dwadzieścia siedem tysięcznych megaelektronowolta.

  • Cztery nukleony: podwójnie zjonizowane jądro helu, czyli cząstka alfa, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i siedemdziesiąt cztery tysięczne megaelektronowolta.

  • Sześć nukleonów: lit, którego energia wiązania na nukleon jest równa pięć i trzysta trzydzieści dwie tysięczne megaelektronowolta.

  • Siedem nukleonów: lity, którego energia wiązania na nukleon jest równa pięć i sześćset sześć tysięcznych megaelektronowolta.

  • Dwanaście nukleonów: węgiel, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i sześćset osiemdziesiąt tysięcznych megaelektronowolta.

  • Czternaście nukleonów: azot, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i czterysta siedemdziesiąt sześć tysięcznych megaelektronowolta.

  • Szesnaście nukleonów: tlen, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i dziewięćset siedemdziesiąt sześć tysięcznych megaelektronowolta.

  • Dwadzieścia nukleonów: neon, którego energia wiązania na nukleon jest osiem i trzydzieści dwie tysięczne megaelektronowolta.

  • Dwadzieścia osiem nukleonów: krzem, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i czterysta czterdzieści osiem tysięcznych megaelektronowolta.

  • Trzydzieści dwa nukleony: siarka, której energia wiązania na nukleon jest równa osiem i czterysta dziewięćdziesiąt trzy tysięczne megaelektronowolta.

  • Czterdzieści nukleonów: wapń, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i pięćset pięćdziesiąt jeden tysięcznych megaelektronowolta.

  • Pięćdziesiąt sześć nukleonów: żelazo, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i siedemset osiemdziesiąt dziewięć tysięcznych megaelektronowolta.

  • Siedemdziesiąt dwa nukleony: german, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i siedemset trzydzieści jeden tysięcznych megaelektronowolta.

  • Osiemdziesiąt cztery nukleony: krypton, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i siedemset szesnaście tysięcznych megaelektronowolta.

  • Sto siedem nukleonów: srebro, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i pięćset pięćdziesiąt trzy tysięczne megaelektronowolta.

  • Sto dziewiętnaście nukleonów: cyna, której energia wiązania na nukleon jest równa osiem i czterysta dziewięćdziesiąt tysięcznych megaelektronowolta.

  • Sto pięćdziesiąt jeden nukleonów: europ, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i dwieście trzydzieści siedem tysięcznych megaelektronowolta.

  • Sto siedemdziesiąt pięć nukleonów: lutet, którego energia wiązania na nukleon jest równa osiem i sześćdziesiąt siedem tysięcznych megaelektronowolta.

  • Sto dziewięćdziesiąt siedem nukleonów: złoto, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i dziewięćset trzynaście tysięcznych megaelektronowolta.

  • Dwieście osiem nukleonów: ołów, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i osiemset sześćdziesiąt cztery tysięczne megaelektronowolta.

  • Dwieście trzydzieści pięć nukleonów: izotop uranu, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i pięćset osiemdziesiąt siedem tysięcznych megaelektronowolta.

  • Dwieście trzydzieści osiem nukleonów: izotop uranu, którego energia wiązania na nukleon jest równa siedem i pięćset sześćdziesiąt siedem tysięcznych megaelektronowolta.

Polecenie 1

Korzystając z danych zamieszczonych w grafice, oblicz całkowitą energię wiązania BIndeks dolny j jądra kryptonu Indeks górny 84Kr. Wynik zaokrąglij do całkowitych wartości MeV.

RRqrQRThkblvi
Bj = Tu uzupełnij,Tu uzupełnij MeV ≈ Tu uzupełnij MeV.

Bj = ............ MeV.

Polecenie 2

Jądro trytu Indeks górny 3H zbudowane jest z dwóch neutronów i jednego protonu, natomiast jądro helu Indeks górny 3He zbudowane jest z dwóch protonów i jednego neutronu. Na podstawie danych z grafiki uzupełnij poniższe zdania:

ROiHkrgzHVOL0
Jądro 1. 3He, 2. 3H jest silniej związane od jądra 1. 3He, 2. 3H.

3H, 3He

Jądro ............ jest silniej związane od jądra .............

R133J2Nr73S6b
Różnica w energii wiązania wynosi Tu uzupełnij,Tu uzupełnij MeV.

Różnica w energii wiązania tych jader atomowych, w zaokrągleniu do dwóch cyfr znaczących, wynosi ............ MeV.

RbTzXc7erxCSW
Ćwiczenie 1
Ćwiczenie alternatywne. Zaznacz odpowiedź poprawną.: W którym z izotopów wodoru energia wiązania na nukleon jest większa? Możliwe odpowiedzi: 1. Deuterze, 2. Trycie

Ćwiczenie alternatywne. Zaznacz odpowiedź poprawną.: W którym z izotopów wodoru energia wiązania na nukleon jest większa?

  • Deuterze
  • Trycie
Polecenie 3

Energia wyzwalana podczas fuzji dwóch lekkich jąder jest równa różnicy pomiędzy energią wiązania produktu syntezy a sumą energii wiązań łączących się jąder. Korzystając z tej informacji oblicz, z dokładnością do trzech cyfr znaczących, energię wyzwalaną podczas fuzji jądra Indeks górny 12C z jądrem Indeks górny 4He oraz sprawdź, jaki pierwiastek powstanie w wyniku tej reakcji.

RmzonN9Dau5dD
W wyniku fuzji powstaje jądro Tu uzupełnijTu uzupełnij.

W wyniku fuzji powstaje jądro .........................

R1B1e0Cfj9gxn
Wyzwolona energia wynosi Tu uzupełnij,Tu uzupełnij MeV.

Wyzwolona energia wynosi ............ MeV.

Przeczytaj
Sprawdź się