Năng lượng liên kết – Công thức tính năng lượng liên kết riêng

Khi một hạt nhân được tạo thành từ các nucleon thì nó cần một năng lượng (W_{lk}) và ngược lại, nó cần một năng lượng để phá vỡ một hạt nhân thành các nucleon. Công thức tính năng lượng liên kết riêng này được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân hay nucleon trong hạt nhân. Cùng Hoàng giang Solar lý giải công thức này trong bài viết hôm nay bạn nhé. 

Năng lượng liên kết riêng là gì?

Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết tính trung bình 1 nuclon trong hạt nhân. Năng lượng liên kết riêng ký hiệu là e, là năng lượng liên kết tính cho 1 nuclon. 

Tổng quan về năng lượng liên kết của hạt nhân 

Độ hụt khối của hạt nhân

Độ hụt khối của hạt nhân hay chính là khối lượng nghỉ của một hạt nhân luôn bé hơn so với tổng khối lượng nghỉ của các nuclon tạo thành hạt nhân đó. Độ chênh lệch về khối lượng này hay còn được gọi là độ hụt khối của hạt nhân.

Công thức tính độ hụt khối của hạt nhân là gì?

Ta xét một hạt nhân A Z X có khối lượng là m. Gọi như sau: 

• m: Khối lượng nghỉ của hạt nhân X (tính theo đơn vị u)
• mp: Khối lượng nghỉ của prôtôn (mp = 1,00728u)
• mn: Khối lượng nghỉ của nơtrôn (mn = 1,00866u)
• N = A – Z là số nơtrôn của hạt nhân X đang xét.

Lúc này, độ hụt khối của hạt nhân tính như sau: 

Δm = Z.mp + N.mn – m

Trong đó: m0 = Z.mp + N.mn: Tổng khối lượng của các nuclon tạo thành hạt nhân đó.

Trong công thức trên thì m0 không có nghĩa là khối lượng nghỉ của hạt mà đó là tổng được định nghĩa theo công thức. Độ hụt khối luôn có giá trị lớn hơn hoặc là bằng 0. Những hạt sơ cấp riêng rẽ như là notron, proton, electron thì đều sở hữu độ hụt khối =0.

Năng lượng liên kết của hạt nhân là gì?

Theo Anh – Xtanh thì mỗi khi khối lượng nghỉ của một vật nào đó giảm đi thì có nghĩa là một nguồn năng lượng nào đó đang tỏa ra. Năng lượng tỏa ra này sẽ tương ứng độ hụt khối của hạt nhân mà ta gọi đó là năng lượng liên kết của hạt nhân.

Sở dĩ gọi là năng lượng liên kết bởi nếu chúng ta muốn phá vỡ đi một hạt nhân X, ta cần phải cung cấp một nguồn năng lượng đúng bằng nguồn năng lượng mà hệ các hạt tỏa ra khi hạt nhân này được tạo thành. 

Công thức tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là gì?

Công thức năng lượng liên kết riêng là khái niệm chỉ một loại năng lượng xuất hiện trong vật lý hạt nhân, cụ thể hơn là năng lượng liên kết của hạt nhân.

Theo đó, công thức tính năng lượng liên kết riêng: e = ΔE/A. (năng lượng liên kết riêng công thức)

Theo đó, năng lượng liên kết hạt nhân là nguồn năng lượng tỏa ra ứng với độ hụt khối của hạt nhân. Khi một hạt nhân được tạo thành từ các nucleon thì nó cần một năng lượng và ngược lại, nó cần một năng lượng để phá vỡ một hạt nhân thành các nucleon. Lượng năng lượng này được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân. nucleon trong hạt nhân.

Sở dĩ ta gọi năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân là vì để phá vỡ hạt nhân X ta phải cung cấp một năng lượng đúng bằng năng lượng mà hệ các hạt đã tỏa ra khi hạt nhân được hình thành.

Xem thêm :  công thức năng lượng photon

Công thức hạt star là gì?

• Để làm hạt star màu xanh dương, mọi người cần chuẩn bị KClo3 50%, Than 20%, CuO3 30%. Ngoài ra cònn phải chủ động chuẩn bị thêm các món đồ bảo hộ bao gồm kính bảo hộ, khẩu trang, găng tay. Sau đó tiến hành trộn đều, lấy khuôn trụ ép cho thuốc vào để thành dạng viên. Nếu như không có khuôn ép thì có thể mua hoặc tham khảo cách làm. 
• Nếu muốn làm hạt star màu xanh lá cây, công thức hạt star như sau: 55% Ba(NO3)2 + 20%KNO3 + 15%S + 5%Mg + 5%C
• Nếu muốn lửa đỏ thì dùng công thức làm hạt star: 55%Sr(NO3)2 + 20%KNO3 + 15%S + 5%Mg + 5%C
• Nếu muốn lửa vàng thì dùng công thức làm hạt star: 60%NaNO3 + 15%S + 10%PbS + 15%C

Trường hợp bạn có kinh phí thì có thể cho thêm vào mỗi công thức làm hạt star ở trên từ 2 – 5% SbS để giúp cho pháo hoa được cháy tốt hơn, cháy đẹp hơn. Tuy nhiên, đây chỉ là cách làm tham khảo cho những ai muốn tìm tòi, học hỏi và bạn phải tuyệt đối tuân thủ pháp luật đấy nhé.

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị là?

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị là bao nhiêu? Đây là câu hỏi mà bạn thường xuyên gặp trong quá trình học môn vật lý ở trường. Ta vận dụng lý thuyết về năng lượng liên kết hạt nhân thì sẽ có được cách giải chi tiết như sau:

Các hạt nhân bền vững có Wlk/A lớn nhất vào cỡ khoảng 8.8 MeV/nuclon. Đó chính là những hạt nhân nằm ở khoảng giữa của bảng tuần hoàn, nghĩa là ứng với khoảng 50 < A < 80.

Vì thế, năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị lớn nhất đối với những hạt nhân trung bình bạn nhé. 

Hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng lớn nhất?

Hạt nhân có năng lượng liên kết lớn nhất là Fe (Sắt). Bởi vì các hạt nhân có số khối A trong khoảng từ 50u cho đến 80u sẽ có năng lượng liên kết riêng đạt mức lớn nhất, là cỡ khoảng 8,9MeV/nuclon. Vì thế mà bền vững hơn so với những hạt nhân có số khối ngoài khoảng.

Do hạt nhân Sắt (Fe) có số khối lượng trung bình trong khoảng 50 < A < 80 nên được kết luận là bền vững hơn các hạt nằm ngoài khoảng và có năng lượng liên kết riêng là lớn nhất. 

Ý nghĩa về độ lớn của công thức năng lượng liên kết riêng

Độ lớn của công thức năng lượng liên kết riêng có ý nghĩa như sau:

• Trừ các hạt cơ bản riêng lẻ (như proton, nơtron, electron), hạt nhân nào có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững.
• Các hạt nhân ở giữa bảng tuần hoàn thường có công thức năng lượng liên kết riêng lớn hơn năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân ở đầu và cuối bảng tuần hoàn nên bền vững hơn.
• Hạt nhân có số khối A từ 50 đến 95 có năng lượng liên kết riêng lớn nhất (khoảng 8,8 MeV/nullon) là hạt nhân bền vững nhất.

Xem thêm : cộng đồng năng lượng nguyên tử châu âu 

Năng lượng liên kết eb là gì?

Năng lượt liên kết eb là trung bình tất cả năng lượng phá vỡ liên kết của một phân tử. Giá trị chúng cho ra là khác nhau cho mỗi một liên kết nhất định so với năng lượng phá vỡ liên kết. 

Kết luận

Dưới đây là những chia sẻ của chúng tôi về công thức tính năng lượng liên kết hóa học. Muốn có số liệu làm bài tập nhanh, hiệu quả, chính xác hơn thì bạn có thể tìm hiểu về bảng năng lượng liên kết. Hoàng Giang Solar luôn mong rằng nội dung bài viết hữu ích, ý nghĩa đối với bạn. Xin cám ơn vì đã dành thời gian theo dõi, ủng hộ bài viết!