Khi tính khối lượng của hạt nhân Uranium-235, chúng ta có thể trừ đi khối lượng của các electron khỏi khối lượng đã cho của một nguyên tử Uranium-235 không?

Khi tính khối lượng của hạt nhân Uranium-235, chúng ta có thể trừ đi khối lượng của các electron khỏi khối lượng đã cho của một nguyên tử Uranium-235 không?
Anonim

Câu trả lời:

Vâng.

Năng lượng liên kết tĩnh điện của các điện tử là một lượng nhỏ so với khối lượng hạt nhân và do đó, có thể bị bỏ qua.

Giải trình:

Chúng ta biết nếu chúng ta so sánh khối lượng kết hợp tất cả các hạt nhân với tổng khối lượng riêng của tất cả các hạt nhân này, chúng ta sẽ thấy rằng

khối lượng kết hợp nhỏ hơn tổng khối lượng riêng lẻ.

Điều này được gọi là khiếm khuyết khối lượng hoặc đôi khi còn được gọi là dư thừa khối lượng.

Nó đại diện cho năng lượng được giải phóng khi hạt nhân được hình thành, được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân.

Chúng ta hãy đánh giá năng lượng liên kết của các electron với hạt nhân.

Lấy ví dụ về Argon mà tiềm năng ion hóa được đưa ra cho 18 electron của nó ở đây.

Nguyên tử argon có 18 proton và do đó nó có điện tích # 18e ^ + # Tổng năng lượng ion hóa cho 18 electron là # khoảng14398eV #

Năng lượng ion hóa thực tế để loại bỏ tất cả 92 electron của Uranium-235 cần được tính bằng cách lấy tổng năng lượng ion hóa của mỗi electron. Bây giờ chúng ta biết rằng tất cả các điện tử đều có xác suất nằm xa hạt nhân. Tuy nhiên với sự gia tăng kích thước điện tích hạt nhân của các quỹ đạo bên trong trở nên nhỏ.

Để đánh giá, chúng tôi sử dụng hệ số nhân # = "Tổng số electron trong nguyên tử Uranium" / 18 #

#: "Tổng năng lượng ion hóa cho 92 electron của U" xấp xỉ "(Tổng năng lượng ion hóa cho 18 electron của Argon)" xx 92/18 #

Bên tay phải của xấp xỉ # = 14398xx92 / 18approx0,073590MeV #

Chúng ta biết rằng # 1 a.m.u.- = http: // 12 "của C" ^ 12 "nguyên tử" = 1.6606xx10 ^ -27kg #

và cũng 1 giờ sáng. với sự giúp đỡ của

Như vậy, năng lượng liên kết tĩnh điện được đánh giá của 92 electron với hạt nhân urani là xung quanh# 0,07359 / 931,5approx 7.9xx10 ^ -5 giờ sáng #

Đây là một số lượng rất nhỏ thậm chí so với khối lượng hạt nhân nhỏ nhất và do đó có thể bị bỏ qua cho tất cả các mục đích thực tế.