Nuclear Binding Energy Calculator は、原子核内の陽子と中性子を結合するエネルギーを計算するために設計された特殊なツールです。このエネルギーは、核子（陽子と中性子）が自由な場合の核子（陽子と中性子）の総質量と、核内で結合している場合の質量との差です。これは核物理学において極めて重要な概念であり、なぜ一部の原子核は安定し、他の原子核は崩壊しやすいのか、核反応で放出されるエネルギー、原子核の基礎となる原理を説明します。 電力 と武器。
核結合エネルギー計算式
核結合エネルギーを計算するための式は次のとおりです。
BE = Δm * c²
どこ：
BE= 結合エネルギー (通常 MeV で表されます)Δm(デルタ m) = 質量欠陥 (質量の差、通常は amu – 原子質量単位)c= 速度 光の量 (一定値、約 2.9979 x 10⁸ m/s)
この式はアインシュタインの有名な方程式 E=mc² に基づいており、質量とエネルギーの直接的な関係を強調しています。質量欠陥 Δm は、原子核を結合するためにエネルギーに変換された質量を表します。
一般用語と役立つ表
ユーザーの理解を助け、クイックリファレンスを提供するために、以下に核結合エネルギーに関連する一般用語の表と、核物理学で一般的に使用される単位の便利な変換表を示します。
| 契約期間 | 定義 |
|---|---|
| 核結合エネルギー | 原子核をその構成要素である核子に分割するのに必要なエネルギー。 |
| 大量欠陥 | 結合した核子の質量と、それらが結合していない場合の総質量との差。 |
| 原子質量単位 (amu) | 炭素 12 原子の質量の XNUMX 分の XNUMX に等しい質量の単位。 |
| MeV (メガ電子ボルト) | 100万電子ボルトに等しいエネルギーの単位。 |
変換表:
| ユニット | 換算係数 |
|---|---|
| 午前1時XNUMX分 | 931.5 MeV/c² |
| 1MeV | 1.60218 x 10⁻¹³ ジュール |
核結合エネルギー計算機の例
核結合エネルギー計算ツールの使用法を説明する簡単な例を考えてみましょう。 0.1 amu の質量欠陥を持つ原子核の場合、結合エネルギーは次のように計算されます。
BE = 0.1 amu * 931.5 MeV/amu * c² BE = 93.15 MeV
この計算は、質量欠陥の結果として、93.15 MeV のエネルギーが放出されるか、(プロセスに応じて) 必要になることを示しています。
最も一般的な FAQ
質量欠陥は、原子核を構成する陽子と中性子に基づいて予測される原子核の質量と、実際の質量との差です。これは結合エネルギーに変換され、原子核を保持する質量を表し、原子核の直接的な指標となるため重要です。 安定 原子の。
原子炉内で放出されるエネルギーは、核分裂または核融合プロセス中の核結合エネルギーの操作によって生じます。原子核を分裂 (分裂) または結合 (融合) することにより、結合エネルギーの一部が使用可能なエネルギーに変換されます。
はい、核結合エネルギーは キー 原子の安定性を決定する要因。より高い 核子あたりの結合エネルギー 分解するにはより多くのエネルギーが必要になるため、一般的にはより安定しています。