Usando dados de massa atômica, calcule a energia de ligação média por nucleon dos seguintes núcleos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a energia de ligação média por nucleon do núcleo de urânio-235 usando dados de massa atômica. Isso está dentro da matéria de Física Nuclear, especificamente sobre energia de ligação. Para resolver, vamos precisar saber as massas dos prótons, nêutrons e do próprio átomo de urânio-235.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia de ligação de um núcleo é a energia necessária para separar esse núcleo em seus prótons e nêutrons individuais. Essa energia está relacionada à diferença de massa entre o núcleo e seus constituintes, chamada de defeito de massa.
Passo 3
Vamos identificar os componentes do urânio-235. O urânio-235 tem:
- Número de prótons (Z) = 92
- Número de nêutrons (N) = 235 - 92 = 143
- Número de massa (A) = 235
Passo 4
Agora, precisamos das massas:
- Massa de um próton: aproximadamente
- Massa de um nêutron: aproximadamente
- Massa do átomo de urânio-235: aproximadamente
Passo 5
Vamos calcular a massa total dos prótons e nêutrons separadamente:
- Massa dos prótons:
- Massa dos nêutrons:
- Massa total dos núcleons:
Passo 6
Agora, vamos encontrar o defeito de massa:
Passo 7
Convertendo o defeito de massa para energia usando a relação
. Sabemos que
, então:
Passo 8
Finalmente, para encontrar a energia de ligação média por nucleon, dividimos a energia total de ligação pelo número de nucleons (A=235):
Resposta
A energia de ligação média por nucleon do núcleo de urânio-235 é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Usando dados de massa atômica, calcule a energia de ligação média por nucleon dos seguintes núcleos.
Usando dados de massa atômica, calcule a energia de ligação média por nucleon dos seguintes núcleos.
Diferentemente das estrelas, a reação de fusão também pode ocorrer com outros elementos (nuclídeos) e em laboratório. Considere a fusão de dois deutérios formando um trítio mais um próton:
Calcule o
dessa reação e verifique se essa é uma reação endotérmica ou exotérmica. Qual é a energia liberada, em Joules, pela fusão de 2 gramas de deutério?
Complete as seguintes reações nucleares e calcule o Q de cada uma delas: