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

1520

    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. Turussa Varissuolla bussikuski ajoi lapsen yli lapsi kuoli

      Poliisi " Epäilee " kuskia törkeästä liikenneturvallisuuden vaarantamisesta ja törkeästä kuolemantuottamuksesta.
      Maailman menoa
      376
      2366
    2. IS: Väitöstutkimus - Pyöräilybuumi oli pelkkä kupla!

      Pyöräilybuumista paljastui karu totuus Väitöstutkimuksen mukaan suuri suomalainen pyöräilyrenessanssi olikin vain pelkk
      Maailman menoa
      63
      1829
    3. 154
      1413
    4. Martina Aitolehden Victoria-tytär, 16, tietää riskit - Teki silti yllättävän päätöksen

      Victoria Eerikäinen on Martina Aitolehden ja Esko Eerikäisen tytär. Hän on yksi Nepot-sarjan tähdistä. Sarjan kuvausten
      Suomalaiset julkkikset
      13
      1226
    5. Apostolit kastoivat eri tavalla kuin kirkko

      Raamatussa on kaksi ristiriitaista kastekaavaa. Toinen ei voi olla oikea. Kumpi on alkuperäinen? "Menkää siis ja tehkää
      Kaste
      502
      1191
    6. Vastuunkantoa

      Nyt kun Ähtäri on historiansa pahimmassa kriisissä, päättäjä luikkii perunakellariin: "Eronpyyntö kaupunginvaltuuston pu
      Ähtäri
      48
      925
    7. Olen varattu

      Kihloissa ja menemme naimisiin. Anteeksi💔
      Ikävä
      90
      864
    8. Haluatko enää nähdä mua mies?

      Se on täysin sinusta kiinni.
      Ikävä
      71
      832
    9. Ruohonpolttoa Suomussalmella

      Poikaporukka oli kuullut että ruohonpoltto on muotia, joten Kirkkopuistossa oli tekoruohoa poltettu. Ketkä liene asialla
      Suomussalmi
      43
      795
    10. Alavuden Ähtärin kylä 1.1.2028

      Ketä saamme kiittää tästä?
      Ähtäri
      28
      793
    Aihe