Können wir bei der Berechnung der Masse eines Uran-235-Kerns einfach die Masse der Elektronen von der gegebenen Masse eines Uran-235-Atoms abziehen?

Können wir bei der Berechnung der Masse eines Uran-235-Kerns einfach die Masse der Elektronen von der gegebenen Masse eines Uran-235-Atoms abziehen?
Anonim

Antworten:

Ja.

Die elektrostatische Bindungsenergie von Elektronen ist im Vergleich zur Kernmasse eine kleine Größe und kann daher ignoriert werden.

Erläuterung:

Wir wissen, wenn wir die kombinierte Masse aller Nukleonen mit der Summe der Einzelmassen aller dieser Nukleonen vergleichen, werden wir das finden

die kombinierte Masse ist weniger als die Summe der Einzelmassen.

Dies wird als Massendefekt oder manchmal auch als Massenüberschuss bezeichnet.

Es stellt die Energie dar, die freigesetzt wurde, als der Kern gebildet wurde, Bindungsenergie des Kerns genannt.

Lassen Sie uns die Bindungsenergie von Elektronen an den Kern beurteilen.

Nehmen Sie das Beispiel von Argon, für das hier für 18 Elektronen Ionisierungspotentiale angegeben sind.

Das Argonatom hat 18 Protonen und hat daher Ladung # 18e ^ + # Die gesamte Ionisierungsenergie für 18 Elektronen beträgt # approx14398eV #

Die tatsächliche Ionisierungsenergie zum Entfernen aller 92 Elektronen von Uran-235 muss berechnet werden, indem die Summe der Ionisierungsenergie der einzelnen Elektronen berechnet wird. Nun wissen wir, dass alle Elektronen wahrscheinlicher weiter vom Kern entfernt sind. Mit zunehmender Größe der Kernladung der inneren Orbitale wird jedoch klein.

Für die Beurteilung verwenden wir einen Multiplikationsfaktor # = "Anzahl der Elektronen im Uranatom" / 18 #

#: "Gesamtionisierungsenergie für 92 Elektronen von U ungefähr (Gesamtionisierungsenergie für 18 Elektronen von Argon)" xx 92/18 #

Rechte Seite der Approximation # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Wir wissen das # 1 a.m.u.- = http: // 12 "von C ^ 12" Atom "= 1.6606xx10 ^ -27kg #

und auch 1 Uhr morgens. mit der Hilfe von

Als solche beurteilte sich die elektrostatische Bindungsenergie von 92 Elektronen an den Urankern# 0.07359 / 931.5approx 7.9xx10 ^ -5am u #

Dies ist selbst im Vergleich zur Masse des kleinsten Kerns eine sehr kleine Menge und kann daher für alle praktischen Zwecke ignoriert werden.