如何计算核结合能(calculate nuclear binding energy)
一切物质都是由原子构成的。原子中存在着称为中子、质子和电子的亚原子粒子。我们知道质子和中子在一个叫做原子核的核心中结合在一起。你看到它需要能量吗？质子是带正电荷的，要使这些粒子保持相同的电荷，就需要能量。核结合能源于这个概念。
质量缺陷与结合能
据观察，原子核各组成部分的质量总和高于原子核的质量总和。这意味着在结合过程中会损失一些质量。这种质量差也被称为质量缺陷，它与著名的爱因斯坦方程E=mc2的结合能直接相关，其中E=核结合能，m=质量差或质量缺陷，c=光速
如何找到结合能
我们现在来看看如何计算原子的核结合能。我们拿12美分。
第一步：计算质量缺陷（m）
使用表中给出的信息。
| 微粒 | 质量（kg） | 质量（u） | 质量（MeV/C2） |
| 凌晨1点 | 1.660540 x 10-27毫米 公斤 | 1.000库存 | 931.5兆电子伏/平方厘米 |
| 中子 | 1.674929 x 10-27毫米 公斤 | 1.008664库存 | 939.57兆电子伏/平方厘米 |
| 质子 | 1.672623 x 10-27毫米 公斤 | 1.007276库存 | 938.28兆电子伏/平方厘米 |
| 电子 | 9.109390 x 10-31毫米 公斤 | 0.00054858库存 | 0.511兆电子伏/平方厘米 |
12C有6个质子、6个中子和6个电子。
质量缺陷=单个亚原子粒子的总质量-原子质量
=6*1.008664库存+6*1.007276库存+6*0.00054858库存–12.000库存
=0.098931库存
第二步：现在，应用E=mc2方程来计算核结合能。
结合能=（1.660540 x 10-27 kg（每a.m.u）*0.098931）*（3*10 8 ms-1）2
或者可以直接计算核结合能，把它转换成MeV，
=0.098931 u*931.5 MeV/u
=92.15兆电子伏
将能量单位焦耳转换成mev
为什么我们费心把通常的能量单位焦耳转换成兆电子伏？
结合能通常用MeV表示，因为它是一个非常大的能量，用eV表示说明了电荷在结合能形成中的作用。
其他约定：
a） 以每摩尔能量表示的核结合能
一旦结合能被发现，“每个原子”简单地乘以阿瓦伽德罗数，即6.022x1023mol-1。
如果结合能用焦耳表示，你可能想把它转换成kJ，因为这个值更高。为此，将答案除以1000。
b） 以每核子MeV的形式表达结合
核子是组成原子核的粒子（质子和中子）。一旦发现结合能，就用原子中的核子数除以这个值。在12c的情况下，它应该除以12。
为什么这很重要？
在核反应中，了解核结合能是极其重要的。当核反应发生时，这些结合能是控制或保持其发生概率的关键因素。
- 发表于 2021-06-27 00:23
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- 分类：科学
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