Czy obliczając masę jądra uranu-235, możemy odjąć masę elektronów z danej masy atomu uranu-235?

Czy obliczając masę jądra uranu-235, możemy odjąć masę elektronów z danej masy atomu uranu-235?
Anonim

Odpowiedź:

Tak.

Elektrostatyczna energia wiązania elektronów jest niewielka w porównaniu z masą jądrową i dlatego można ją zignorować.

Wyjaśnienie:

Wiemy, że jeśli porównamy połączoną masę wszystkich nukleonów z sumą pojedynczych mas wszystkich tych nukleonów, odkryjemy to

łączna masa jest mniejsza niż suma poszczególnych mas.

Jest to znane jako defekt masy lub czasami nazywany nadmiarem masy.

Reprezentuje energię, która została uwolniona podczas tworzenia jądra, zwaną energią wiązania jądra.

Ocenimy energię wiązania elektronów do jądra.

Weźmy przykład argonu, dla którego podane są potencjały jonizacji dla jego 18 elektronów.

Atom argonu ma 18 protonów i dlatego ma ładunek # 18e ^ + # Całkowita energia jonizacji dla 18 elektronów wynosi # approx14398eV #

Rzeczywistą energię jonizacji do usunięcia wszystkich 92 elektronów uranu-235 należy obliczyć, biorąc sumę energii jonizacji każdego elektronu. Teraz wiemy, że wszystkie elektrony są prawdopodobne, że znajdują się dalej od jądra. Jednak wraz ze wzrostem wielkości ładunku jądrowego orbitale wewnętrzne stają się małe.

Aby dokonać oceny, używamy mnożnika # = "Liczba elektronów całkowitych w atomie uranu" / 18 #

#:. "Całkowita energia jonizacji dla 92 elektronów U" około "(Całkowita energia jonizacji dla 18 elektronów argonu)" xx 92/18 #

Prawa strona przybliżenia # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Wiemy to # 1 a.m.u.- = http: // 12 "z C" ^ 12 "atom" = 1.6606xx10 ^ -27 kg #

a także 1 a.m.u. z pomocą

Jako taka oceniana jest energia wiązania elektrostatycznego 92 elektronów do jądra uranu# 0.07359 / 931.5 Approx 7.9xx10 ^ -5am u #

Jest to bardzo mała ilość, nawet w porównaniu z masą najmniejszego jądra i dlatego może być ignorowana ze względów praktycznych.