CẤU TẠO HẠT NHÂN. NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT * CẤU TẠO HẠT NHÂN

1. Cấu tạo hạt nhân. Năng lượng liên kết * Cấu tạo hạt nhân:

Z

A

X

- Số Nuclôn: A - Số prôtôn = số electron = Z - Số nơtron : A – Z * Độ hụt khối, năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng: - Độ hụt khối:

m

= Z.

m

p

+ ( A – Z ).m

n

-

m

X

2

Z.m ( ). ..c A Z m m cmW

lk

   

n

X

- Năng lượng liên kết:

p

2

W

lk

 (đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân) - Năng lượng liên kết riêng: A* Khối lượng và năng lượng tương đối tính: Khi vật có khối lượng nghỉ m

0

chuyển động với vận tốc v thì khối lượng và năng lượng sẽ tăng lên. - Khối lượng nghỉ: m

0

m m

0

- Khối lượng khi vật chuyển động với vận tốc v:

2

v1 c- Năng lượng nghỉ: E

0

= m

0

c

2

mc

m

c

E

- Năng lượng khi vật chuyển động với vận tốc v:

v

1

1

c

1 E- Động năng: K = E – E

0

= (m-m

0

)c

2

=

0



2

1v 1c* Đơn vị của khối lượng và năng lượng: - Đơn vị của khối lượng: u, kg, MeV/c

2

1u = 1,66055.

10

27

kg = 931,5 MeV/

c

2

- Đơn vị của năng lượng: J, eV, keV, MeV. 1MeV = 10

3

keV =10

6

eV 1eV = 1,6.10

-19

J Ví dụ 1: Khối lượng của hạt nhân

10

5

X

là 10,0113u; khối lượng của proton m

p

= 1,0072u, của nơtron m

n

= 1,0086u. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là A.6,43 MeV/nuclon. B. 64,3 MeV/nuclon. C.0,643 MeV/nuclon. D. 6,30MeV/nuclon. Hướng dẫn giải: W

lk

   

n

X

- Năng lượng liên kết:

p

2

W

lk

5.1,0072(105).1,008610,0113

.931,563,0MeV0,63 

/3010 6 - Năng lượng liên kết riêng: MeV nuclonVí dụ 2: Các hạt nhân đơteri

1

2

H; triti

1

3

H, heli

2

4

He có năng lượng liên kết lần lượt là 2,22 MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các hạt nhân trên được sắp xếp theo thứ tự giảm dần về độ bền vững của hạt nhân là A.

2

1

H

;

2

4

He

;

1

3

H

. B.

2

1

H

;

1

3

H

;

2

4

He

. C.

2

4

He

;

1

3

H

;

2

1

H

. D.

1

3

H

;

2

4

He

;

1

2

H

. - Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững: