Γιατί η ενέργεια δέσμευσης ανά νουκλεόνιο μειώνεται ξαφνικά μεταξύ ηλίου και λιθίου;

Γιατί η ενέργεια δέσμευσης ανά νουκλεόνιο μειώνεται ξαφνικά μεταξύ ηλίου και λιθίου;
Anonim

Απάντηση:

Νομίζω ότι αυτό περιγράφεται καλύτερα από τη θεωρία του κελύφους - την ιδέα ότι τα νουκλεόνια (καθώς και τα ηλεκτρόνια) καταλαμβάνουν ποσοτικά κελιά.

Εξήγηση:

Δεδομένου ότι τόσο τα πρωτόνια όσο και τα νετρόνια είναι fermions, υπακούουν επίσης στην αρχή αποκλεισμού Pauli, οπότε δεν μπορούν να καταλάβουν πανομοιότυπες κβαντικές καταστάσεις, αλλά υπάρχουν σε "κοχύλια" ενέργειας.

Η χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση επιτρέπει δύο νουκλεόνες αλλά, καθώς τα πρωτόνια και τα νετρόνια έχουν διαφορετικούς κβαντικούς αριθμούς, δύο από το καθένα μπορεί να καταλάβει αυτή την κατάσταση (εξ ου και μάζα 4 amu.) Αυτό εξηγεί γιατί #άλφα# τα σωματίδια εκπέμπονται εύκολα από τους μαζικούς, ασταθείς πυρήνες ως "σκουλήκι". Είναι η μοναδική πιο σταθερή μονάδα στον πυρήνα, έτσι ώστε να εκπέμπεται μαζί.

Η θεωρία παρέχει έτσι μια καλή εξήγηση για το αποτέλεσμα που περιγράφετε, αλλά εξηγεί επίσης την «παράλογη» σταθερότητα του ασβεστίου και άλλων πυρήνων. Διδάσκω αυτή την επόμενη εβδομάδα και βρήκα ένα καλό βίντεο εδώ (αν και είναι πολύ μακρύς για τη διδασκαλία, έτσι ίσως ένα h / wk για τους μαθητές μου!)

()