Hajoamisenergian laskeminen

Anonyymi

F-18 hajoaa beeta -hajoamisella. Mikä on hajoamisenergia?

Hajoamisyhtälö: F-18 -> O-18 e^( ) v

Alun energia on F-18 isotoopin massassa ja sen sidosenergia, joten se voidaan laskea protonien, elektronien ja neutronien massojen avulla.
E(alussa)=9*(m(protoni) m(elektroni) m(neutroni))*c^2=...=16905,14150187...MeV

Lasken seuraavaksi hajoamistuotteiden energian. O-18 on sen massan energia ja sidosenergia. Positronilla on elektronin massaan liittyvä energia. Neutriinon massa oletetaan pieneksi.

E(hajoamistuotteet)=[8(m(protoni) m(elektroni)) 10m(neutroni) m(positroni)]c^2=...=16906,43488173... MeV

Ajatuksena oli, että hajoamisenergia = E(alussa)-E(hajoamistuotteet). Nyt kuitenkin näyttäisi siltä, että hajoamistuotteilla olisi enemmän energiaa kuin mitä oli alussa... Missä vika?

10

1490

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Laske reaktion massavaje. Neutriinon massa on häviävän pieni, joten voit olettaa sen nollaksi.

      Muunna massavaje energiaksi yhtälöllä E=mc^2, niin saat hajoamisenergian. Voit hyödyntää atomimassayksikön määritelmää u = 931,15... MeV/c^2 niin saat energian helposti suoraan megaelektronivoltteina.

      • Anonyymi

        Mutta eikö sen massavajeen energian pitäisi tulla noista laskemieni energioiden erotuksesta?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mutta eikö sen massavajeen energian pitäisi tulla noista laskemieni energioiden erotuksesta?

        Ei tule kun teet yhden väärän oletuksen: Ajattelet, että ytimen massa on sen muodostavien vapaiden neutronien ja vapaiden protonien massan summa. Se ei pidä paikkaansa. Ytimessa hiukkaset ovat toisiinsa sidottuina ja sidosenergian vuoksi ytimen massa on pienempi kuin sen muodostavien hiukkasten massa.

        Mikä on 18F ja 18O isotooppien massojen ero? Katso mitkä ovat isotooppien tarkat massat ja selvitä asia siitä. Massaa jää tietenkin myös vapautuvalle positronille mutta ei neutriinolle, joka on massaton.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Ei tule kun teet yhden väärän oletuksen: Ajattelet, että ytimen massa on sen muodostavien vapaiden neutronien ja vapaiden protonien massan summa. Se ei pidä paikkaansa. Ytimessa hiukkaset ovat toisiinsa sidottuina ja sidosenergian vuoksi ytimen massa on pienempi kuin sen muodostavien hiukkasten massa.

        Mikä on 18F ja 18O isotooppien massojen ero? Katso mitkä ovat isotooppien tarkat massat ja selvitä asia siitä. Massaa jää tietenkin myös vapautuvalle positronille mutta ei neutriinolle, joka on massaton.

        Olen laskenut energian protonien ja neutronien massojen avulla, koska olen halunnut huomioida myös alussa olevan ytimen sidosenergian.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Olen laskenut energian protonien ja neutronien massojen avulla, koska olen halunnut huomioida myös alussa olevan ytimen sidosenergian.

        Joudut huomioimaan myös lopussa olevan ytimen sidosenergian eli vertailussa tarvitset 18O massan. Sidosenergia per nukleoni ei ole vakio vaan muuttuu hieman ytimen massan ja koostumuksen mukaan.


    • Anonyymi

      Ensinnäkin massa häviötä ei ole, sillä valonnopeus on ääretön. Massa häviö on E/ääretön = 0. Toiseksi poekseitronia ei ole olemassa. Kyseessä on pelkkä elektronikaappaus. F-18 - ydin kaappaa yhdene sisäelektroneista ytimeen. Yksi protoni yhtyy tähän elektronin, jolloin se muuttuu neutroniksi. Ytimen protonin määrä laskee yhdellä, ja neutronien määrä kasvaa yhdellä. Ytimen massaluku pysyy samana. Elektronit elektronikuorella hyppivät yhden tason alaspäin, ja ydin säteilee valoa. Kuin fosforoidut kellon viisarit. Kolmanneksi, kyseessä ei ole radioaktiivinen hajoaminen, vaan F-18 muuttuu vain O-18:ksi. Prosessissa vapautuva energia on yhtäsuuri kuin syntyvän gammakvantin energia, hf.

      • Anonyymi

        Aikuisten oikeasti tuossa F18 hajoaa ja siitä lentäjä hyppää heittoistuimella, jonka energia pitää ottaa huomioon ennen F18:n muuttumista atomin ytimiksi. Lisäpolttoainesäiliöt antavat lisäenergiaa energiantasapainoittamisyhtälöön josta ennen ovat pitäneet huolta ahtimet ja turbiinit. Joskus myös Sidewinderit joilla on väännetty konetta oikeaan suuntaan.


      • Anonyymi

        Taasko se valonnopeus on ääretön? Jutuissasi ei ole järjen häivää.


    • Anonyymi

      Huomasin erään virheen, eli sidosenergia ei tarkoitakaan (ainakaan tässä yhteydessä) atomissa olevaa energiaa vaan energiaa, jolla atomi saadaan hajotettua palasiin?

      Mutta silti tulos ei täsmää:
      Hajoamisenergia = [m(F-18)-m(O-8)-m(positroni)]*c^2=...=1,14482... MeV

      Oikea vastaus olisi 0,634 MeV.

      • Anonyymi

        Periaate vaikuttaa oikealta, numeroarvot kannattaa tsekata.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Porvarimedia: Räsänen vei Lindtmanilta pääministerin paikan

      Lisäksi suomalaiset ovat innostuneet tuhlaaman, koska kuluttavat inflaation verran enemmän rahaa. Eikö porvarimedialla
      Maailman menoa
      72
      3004
    2. Ruotsi laskee jälleen bensaveroa, Riikka irvailee tumput suorana

      Euron bensa oli persujen vaalilupaus, mutta kohta alkaa olla kolmosella alkavia litrahintoja. Meanwhile in Sverige: "
      Maailman menoa
      63
      2589
    3. SE TAPAHTUI - Pekka Aittakumpu: Avioero

      Perussuomalaisten kansanedusta Pekka Aittakumpu käy parhaillaan avioero prosessia. Aittakumpu on siviiliammatiltaan past
      Perussuomalaiset
      108
      2373
    4. Anita ei saanut Heikkiä pihalle

      Kemijärven kaupunginvaltuusto ei tehnyt tietoisesti laitonta päätöstä. Heikki johtaa kaupunginhallitusta yhäkin.
      Kemijärvi
      87
      1456
    5. Martina Aitolehden rinnalla nähty Matias Petäistö yllättää - Uusi aluevaltaus TV:ssä!

      Matias Petäistö on tuttu Erikoisjoukot-realityn tiukkana kouluttajana. Hän on myös tuttu näky Martina Aitolehden parina,
      Kotimaiset julkkisjuorut
      34
      1286
    6. Drone-epäily Uudellamaalla

      Ihmisiä kehotetaan siirtymään sisätiloihin. https://www.is.fi/kotimaa/art-2000012008358.html
      Maailman menoa
      99
      983
    7. Emotionalisuuden puute.

      Joillain ihmisillä ei vain ole sitä "jotain". Heille kaikki täytyisi "vääntää" rautalangasta. Mutta heistä ei vaan o
      Sinkut
      189
      972
    8. Sait mut mies heikoksi

      Yllätti tämä asia nyt kyllä. Olet ollut mielessä koko ajan. Ei riitä pelkkä kevät nyt syyksi. Veit jalat alta. Pannaan m
      Ikävä
      83
      913
    9. Sofia Belorf esittelee Dubain kotinsa

      Lääniä on kattohuoneistossa. https://www.is.fi/tv-ja-elokuvat/art-2000011999877.html
      Kotimaiset julkkisjuorut
      154
      868
    10. Huulitäytteet ja tekotisssit

      Kylillä kulkiissa olen huomannut että tässäkin tuppukylässä on hameväki alkanut muokkaamaan ulkonäköään huulitäytteillä
      Suomussalmi
      66
      788
    Aihe