Al calcular la masa de un núcleo de uranio-235, ¿podemos simplemente restar la masa de los electrones de la masa dada de un átomo de uranio-235?

Al calcular la masa de un núcleo de uranio-235, ¿podemos simplemente restar la masa de los electrones de la masa dada de un átomo de uranio-235?
Anonim

Responder:

Sí.

La energía de unión electrostática de los electrones es una pequeña cantidad en comparación con la masa nuclear y, por lo tanto, puede ignorarse.

Explicación:

Sabemos que si comparamos la masa combinada de todos los nucleones con la suma de las masas individuales de todos estos nucleones, encontraremos que

La masa combinada es menor que la suma de las masas individuales..

Esto se conoce como defecto de masa o, en ocasiones, también se denomina exceso de masa.

Representa la energía que se liberó cuando se formó el núcleo, llamada energía de enlace del núcleo.

Vamos a evaluar la energía de unión de los electrones al núcleo.

Tomemos el ejemplo de argón para el cual se dan potenciales de ionización para sus 18 electrones aquí.

El átomo de argón tiene 18 protones y por lo tanto tiene carga de # 18e ^ + # La energía de ionización total para 18 electrones es # aprox14398eV #

La energía de ionización real para eliminar los 92 electrones de uranio-235 debe calcularse tomando la suma de la energía de ionización de cada electrón. Ahora sabemos que todos los electrones están probablemente ubicados más lejos del núcleo. Sin embargo, con el aumento del tamaño de la carga nuclear de los orbitales internos se vuelve pequeño.

Para hacer una valoración utilizamos un factor multiplicador. # = "Número de electrones totales en el átomo de uranio" / 18 #

#:. "Energía de ionización total para 92 electrones de U" aprox "(Energía de ionización total para 18 electrones de argón)" xx 92/18 #

Lado derecho de la aproximación. # = 14398xx92 / 18approx0.073590MeV #

Lo sabemos # 1 a.m.u.- = http: // 12 "of C" ^ 12 "atom" = 1.6606xx10 ^ -27kg #

y también 1 a.m.u. con la ayuda de

Como tal, la energía de unión electrostática evaluada de 92 electrones al núcleo de uranio está alrededor# 0.07359 / 931.5approx 7.9xx10 ^ -5 am u #

Esta es una cantidad muy pequeña incluso en comparación con la masa del núcleo más pequeño y, por lo tanto, puede ignorarse para todos los propósitos prácticos.