C16高校物理 6.2.7.原子核の結合エネルギー

火曜日, 11月 14, 2023

C16高校物理 放射線と原子核反応

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 原子核の結合エネルギーは「原子核のエネルギー(質量)と,原子核を構成する核子のエネルギー(質量)の総和との差」です.結合エネルギーが大きいほど,結合するときに大きなエネルギーを放出するので安定した核種になります.エネルギーを放出するということは,結合した後の原子核の質量が,それを構成する核子の質量の総和に比べて小さくなるということです.この点を勘違いしないように注意しましょう.また,質量とエネルギーは $E=mc^2$ により結びつけられます.結合エネルギーについては,動画で説明したような図が書けると考えやすいと思います.

 $^56\rm Fe$ は1核子当たりの結合エネルギーが最も大きい原子核の1つです.$^56\rm Fe$ より軽い原子核は核融合してより質量数の大きい原子核となり,重い原子核は核分裂により軽い原子核になり,$^56\rm Fe$ に近づいていきます.

 大学入試では核反応式とあわせて出題されることが多いようです.また,結合エネルギーを表すときは,1核子当たりのエネルギーとして表すことが多いので,問題をよく読むようにしましょう.

 詳しい説明は下のテキストを参考にしてください.また内容の理解ができたら,ワークブックに取り組んで,自分の言葉で説明したり,例題を解いたりしてください.

テキスト ワークブック

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