Ao calcular a massa de um núcleo de urânio-235, podemos simplesmente subtrair a massa dos elétrons da massa dada de um átomo de urânio-235?

Ao calcular a massa de um núcleo de urânio-235, podemos simplesmente subtrair a massa dos elétrons da massa dada de um átomo de urânio-235?
Anonim

Responda:

Sim.

A energia de ligação eletrostática dos elétrons é uma pequena quantidade em comparação com a massa nuclear e, portanto, pode ser ignorada.

Explicação:

Sabemos que, se compararmos a massa combinada de todos os núcleons com a soma das massas individuais de todos esses núcleons, descobriremos que

a massa combinada é menor que a soma das massas individuais.

Isso é conhecido como defeito de massa ou às vezes também chamado de excesso de massa.

Representa a energia que foi liberada quando o núcleo foi formado, chamado energia de ligação do núcleo.

Vamos avaliar a energia de ligação dos elétrons ao núcleo.

Tomemos o exemplo do argônio para o qual os potenciais de ionização são dados para seus 18 elétrons aqui.

O átomo de argônio tem 18 prótons e, portanto, tem carga de # 18e ^ + # A energia total de ionização para 18 elétrons é # approx14398eV #

A energia de ionização real para remover todos os 92 elétrons do Urânio-235 precisa ser calculada tomando a soma da energia de ionização de cada elétron. Agora sabemos que todos os elétrons estão situados em probabilidade mais distantes do núcleo. Contudo com o aumento do tamanho de carga nuclear de orbitais internos fica pequeno.

Para fazer uma avaliação, usamos um fator multiplicador # = "Número total de elétrons no átomo de urânio" / 18 #

#:. "Energia de ionização total para 92 elétrons de U" aprox "(Energia de ionização total para 18 elétrons de argônio)" xx 92/18 #

Lado direito da aproximação # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Nós sabemos isso # 1 a.m.u.- = http: // 12 "de C" ^ 12 "átomo" = 1,6606xx10 ^ -27kg #

e também 1 a.m.u. com a ajuda de

Como tal, a energia de ligação eletrostática avaliada de 92 elétrons para o núcleo de urânio é em torno de# 0.07359 / 931.5approx 7.9xx10 ^ -5am u #

Esta é uma quantidade muito pequena, mesmo em comparação com a massa do menor núcleo e, portanto, pode ser ignorada para todos os fins práticos.