如何計算核結合能(calculate nuclear binding energy)
一切物質都是由原子構成的。原子中存在著稱為中子、質子和電子的亞原子粒子。我們知道質子和中子在一個叫做原子核的核心中結合在一起。你看到它需要能量嗎？質子是帶正電荷的，要使這些粒子保持相同的電荷，就需要能量。核結合能源於這個概念。
質量缺陷與結合能
據觀察，原子核各組成部分的質量總和高於原子核的質量總和。這意味著在結合過程中會損失一些質量。這種質量差也被稱為質量缺陷，它與著名的愛因斯坦方程E=mc2的結合能直接相關，其中E=核結合能，m=質量差或質量缺陷，c=光速
如何找到結合能
我們現在來看看如何計算原子的核結合能。我們拿12美分。
第一步：計算質量缺陷（m）
使用表中給出的資訊。
| 微粒 | 質量（kg） | 質量（u） | 質量（MeV/C2） |
| 凌晨1點 | 1.660540 x 10-27毫米 公斤 | 1.000庫存 | 931.5兆電子伏/平方釐米 |
| 中子 | 1.674929 x 10-27毫米 公斤 | 1.008664庫存 | 939.57兆電子伏/平方釐米 |
| 質子 | 1.672623 x 10-27毫米 公斤 | 1.007276庫存 | 938.28兆電子伏/平方釐米 |
| 電子 | 9.109390 x 10-31毫米 公斤 | 0.00054858庫存 | 0.511兆電子伏/平方釐米 |
12C有6個質子、6個中子和6個電子。
質量缺陷=單個亞原子粒子的總質量-原子質量
=6*1.008664庫存+6*1.007276庫存+6*0.00054858庫存–12.000庫存
=0.098931庫存
第二步：現在，應用E=mc2方程來計算核結合能。
結合能=（1.660540 x 10-27 kg（每a.m.u）*0.098931）*（3*10 8 ms-1）2
或者可以直接計算核結合能，把它轉換成MeV，
=0.098931 u*931.5 MeV/u
=92.15兆電子伏
將能量單位焦耳轉換成mev
為什麼我們費心把通常的能量單位焦耳轉換成兆電子伏？
結合能通常用MeV表示，因為它是一個非常大的能量，用eV表示說明瞭電荷在結合能形成中的作用。
其他約定：
a） 以每摩爾能量表示的核結合能
一旦結合能被髮現，“每個原子”簡單地乘以阿瓦伽德羅數，即6.022x1023mol-1。
如果結合能用焦耳表示，你可能想把它轉換成kJ，因為這個值更高。為此，將答案除以1000。
b） 以每核子MeV的形式表達結合
核子是組成原子核的粒子（質子和中子）。一旦發現結合能，就用原子中的核子數除以這個值。在12c的情況下，它應該除以12。
為什麼這很重要？
在核反應中，瞭解核結合能是極其重要的。當核反應發生時，這些結合能是控制或保持其發生概率的關鍵因素。
- 發表於 2021-06-27 00:23
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- 分類：科學
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