Di J.R. Kambak , aggiornato al 30 agosto 2022
Le unità di massa atomica (amu) forniscono un modo conveniente per esprimere la massa delle particelle subatomiche. Per convertire amu nell'unità SI di energia joule (J), ci affidiamo all'equivalenza massa-energia di Einstein:E = mc². Questa breve guida ti guida attraverso la conversione passo dopo passo, incluso un esempio reale con il litio-7.
La massa di un nucleo è sempre inferiore alla somma dei protoni e dei neutroni che lo costituiscono. Le misurazioni di massa accurate sono essenziali; l'arrotondamento anticipato può eliminare il minuscolo difetto di massa.
Utilizza la conversione precisa:1amu = 1,66053886 × 10⁻²⁷kg.
Inserisci il difetto di massa (qui 1amu) e la velocità della luce (c = 2,99792458 × 10⁸ms⁻¹) in E = mc²:
E = 1.66053886 × 10⁻²⁷ kg × (2.99792458 × 10⁸ m s⁻¹)²
Effettuando il calcolo si ottengono reseE = 1,492393 × 10⁻¹⁰kgm²s⁻².
Poiché 1kgm²s⁻² equivale a 1J, il risultato finale è:
1amu = 1.492393 × 10⁻¹⁰J
• Massa nucleare di ⁷Li = 7,014353 amu• Massa totale dei suoi nucleoni:(3 × 1,007276) + (4 × 1.008665) = 7,056488 amu• Difetto di massa = 7,056488 – 7,014353 = 0,042135 amu
0,042135 amu × 1,66053886 × 10⁻²⁷kg= 6,99693 × 10⁻²⁸kg
E = 6,99693 × 10⁻²⁸kg × (2,99792458 × 10⁸ms⁻¹)² = 6,28842 × 10⁻¹²J
Pertanto, l'energia di legame del litio-7 è di circa 6,29 × 10⁻¹²J.
Questi calcoli illustrano come il difetto di massa si traduce direttamente in energia vincolante, sottolineando il profondo legame tra massa ed energia descritto dalla relatività.
