原子核結构
铜臭 / 2022-08-11
一、原子核結构
原子核是由质子和中子所构成的。例如說，氧16同位素180的核是由8个质子和8个中子所构成，氧18同位素180的核是由8个质子和10个中子所构成。同样，鈾235同位素²³⁵₉₂U的核是由92个质子和143个中子构成的，鈾238同位素²³⁸₉₂U的核是由92个质子和146个中子构成的。质子和中子，就称为核子(nuolon)。以下时腧两个問题: (1)这些核子精合为原子核时所釋出的能量問題;核子秸合时釋出能量的大小，代表着所形成核的稳定性，能量释出愈多，核的位能愈低，因此愈稳定; (2)这些核子在核中的相互关系問題。后一問题到現在还没有解决。
二、质量亏損
一个氦核既然是由二个质子和二个中子所组成，就可以考察它們之間的质量关系，从而得出能量关系。为便利起見，就用原子来計算。这三种原子的质量如下:
n=1.008665
H=1.007825
He=4.002604
容易看出，一个氦原子的质量較二个氢原子和二个中子的质量之和为小，其差值是
2H+2n-He=4.032980-4.002604
= 0.030376克/克原子He
这就是所謂“质量亏损”，或“静质量亏损”。质量亏損在这一实例中 代表着氦核的结合能。质量亏损現象是靜止质量轉化为运动质量的过程。
三、原子核的結合能
由公式E=mc²可以叶算1个质量单位(每克原子)等当于931.16兆电子伏特(每个原子)。由此可以计算一个氨核的结合能如下:
0.030376x931.44 =28.29兆电子伏特(Mev)
这項能量，如果以每个核子为单位来計算，就得出氦的每个核子的平均结合能:
28.28÷4=7.07兆电子伏特
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