При вычислении массы ядра урана-235 можем ли мы просто вычесть массу электронов из заданной массы атома урана-235?

При вычислении массы ядра урана-235 можем ли мы просто вычесть массу электронов из заданной массы атома урана-235?
Anonim

Ответ:

Да.

Электростатическая энергия связи электронов является небольшой величиной по сравнению с массой ядра и поэтому может быть проигнорирована.

Объяснение:

Мы знаем, если мы сравним объединенную массу всех нуклонов с суммой отдельных масс всех этих нуклонов, мы обнаружим, что

объединенная масса меньше суммы отдельных масс.

Это известно как дефект массы или иногда также называется избытком массы.

Он представляет энергию, которая была выпущена, когда ядро было сформировано, названный энергией связи ядра.

Давайте оценим энергию связи электронов с ядром.

Возьмите пример аргона, для которого приведены потенциалы ионизации для его 18 электронов.

Атом аргона имеет 18 протонов и поэтому имеет заряд # 18e ^ + # Полная энергия ионизации для 18 электронов составляет # Approx14398eV #

Фактическую энергию ионизации для удаления всех 92 электронов урана-235 необходимо рассчитать, взяв сумму энергии ионизации каждого электрона. Теперь мы знаем, что все электроны расположены с вероятностью дальше от ядра. Однако с увеличением заряда ядра размер внутренних орбиталей становится небольшим.

Для оценки мы используем множитель # = "Количество полных электронов в атоме урана" / 18 #

#: "Общая энергия ионизации для 92 электронов U" приблизительно "(Полная энергия ионизации для 18 электронов аргона)" xx 92/18 #

Правая часть аппроксимации # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Мы знаем это # 1 a.m.u.- = http: // 12 "из C" ^ 12 "atom" = 1.6606xx10 ^ -27 кг #

а также 1 час ночи с помощью

Как таковая оцененная энергия электростатического связывания 92 электронов с ядром урана составляет около# 0.07359 / 931.5approx 7.9xx10 ^ -5am u #

Это очень малая величина по сравнению с массой самого маленького ядра, и поэтому ее можно игнорировать для любых практических целей.