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

1183

    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. Pupuhuhdasta löytyi lähes sadan kilon miljoonalasti huumeita

      Pupuhuhdasta löytyi lähes sadan kilon miljoonalasti huumeita – neljä Jyväskylän Outlaws MC:n jäsentä vangittu: "Määrät p
      Jyväskylä
      56
      1866
    2. Persut petti kannattajansa, totaalisesti !

      Peraujen fundamentalisteille, vaihtkaa saittia. Muille, näin sen näimme. On helppo luvata kehareille, eikä ne ymmärrä,
      Maailman menoa
      48
      1628
    3. Ei luottoa lakko maahan

      Patria menetti sovitun ksupan.
      Suomen Keskusta
      52
      1564
    4. Nähtäiskö ylihuomenna taas siellä missä viimeksikin?

      Otetaan ruokaöljyä, banaaneita ja tuorekurkkuja sinne messiin. Tehdään taas sitä meidän salakivaa.
      Ikävä
      5
      1507
    5. Sinäkö se olit...

      Vai olitko? Jostain kumman syystä katse venyi.. Ajelin sitten miten sattuu ja sanoin ääneen siinä se nyt meni😅😅... Lis
      Ikävä
      6
      1495
    6. Housuvaippojen käyttö Suomi vs Ulkomaat

      Suomessa housuvaippoja aletaan käyttämään vauvoilla heti, kun ne alkavat ryömiä. Tuntuu, että ulkomailla housuvaippoihin
      Vaipat
      6
      1405
    7. Hyvää yötä ja kauniita unia!

      Täytyy alkaa taas nukkumaan, että jaksaa taas tämän päivän haasteet. Aikainen tipu madon löytää, vai miten se ärsyttävä
      Tunteet
      8
      1306
    8. Lepakot ja lepakkopönttö

      Ajattelin tehdä lepakkopöntön. Tietääkö joku ovatko lepakot talvella lepakkopöntössä ´vai jossain muualla nukkumassa ta
      12
      1281
    9. Revi siitä ja revi siitä

      Enkä revi, ei kiinnosta hevon vittua teidän asiat ja elämä. Revi itte vaan sitä emborullaas istuessas Aamupaskalla
      Varkaus
      4
      1163
    10. Kello on puoliyö - aika lopettaa netin käyttö tältä päivältä

      Kello on 12, on aika laittaa luurit pöydälle ja sallia yörauha kaupungin asukkaille ja työntekijöille. It is past midni
      Hämeenlinna
      4
      1128
    Aihe