Comprensione dei concetti
* Accusa specifica: Questo è il rapporto tra la carica di un oggetto e la sua massa. Per un nucleo, è la carica dei protoni divisi per la massa del nucleo.
* Carica di un nucleo: La carica di un nucleo è determinata dal numero di protoni che contiene, che è anche noto come numero atomico (Z). Ogni protone ha una carica di Coulombs +1.602 x 10⁻¹⁹.
* Massa di nucleo: La massa di un nucleo è determinata principalmente dal numero di protoni e neutroni (nucleoni). La massa di un protone e un neutrone sono molto simili, circa 1,67 x 10⁻²⁷ kg.
Calcolo
1. Determina il numero di protoni (z) e neutroni (N) nel nucleo: Dovrai conoscere l'elemento e il suo isotopo. Ad esempio, Carbon-12 ha 6 protoni e 6 neutroni.
2. Calcola la carica totale del nucleo: Moltiplica il numero di protoni (z) per la carica di un singolo protone:
* Carica di nucleo =z * (+1.602 x 10⁻¹⁹ c)
3. Calcola la massa del nucleo: Approssimare la massa del nucleo moltiplicando il numero totale di nucleoni (z + N) per la massa di un protone (o neutrone):
* Massa di nucleo ≈ (z + n) * (1,67 x 10⁻²⁷ kg)
4. Calcola la carica specifica: Dividi la carica del nucleo da parte della massa del nucleo:
* Carica specifica =(carica di nucleo) / (massa di nucleo)
Esempio:
Calcoliamo la carica specifica di un nucleo di carbonio-12:
* Z =6 (numero di protoni)
* N =6 (numero di neutroni)
1. Carica del nucleo =6 * (+1.602 x 10⁻¹⁹ c) =9.612 x 10⁻¹⁹ c
2. Massa di nucleo ≈ (6 + 6) * (1,67 x 10⁻²⁷ kg) =2,004 x 10⁻²⁶ kg
3. carica specifica =(9.612 x 10⁻¹⁹ c) / (2,004 x 10⁻²⁶ kg) ≈ 4,8 x 10⁷ c / kg
Note importanti:
* Questo calcolo è un'approssimazione perché la massa effettiva di un nucleo è leggermente inferiore alla somma delle masse dei suoi singoli protoni e neutroni a causa dell'energia di legame.
* La carica specifica di un nucleo è una quantità molto utile nella fisica nucleare, in particolare nell'analisi del comportamento di ioni e isotopi.
