Energía de enlace y defecto de masa

La energía de enlace es la energía requerida para separar el núcleo en sus partículas constituyentes. El caso es que leí en un libro que la energía de enlace es también la energía igual al defecto de masa.

¿Significa eso que el aumento de masa se produce a través de la energía que le proporcionamos? Si es así, estoy confundido de que la energía que proporcionamos cambió a masa, entonces, ¿cómo se supera la fuerza fuerte?

También leí en línea que para átomos más grandes, la cantidad de neutrones aumenta mucho más que la de protones. ¿Es porque aumentan la fuerza fuerte que actúa o diluyen la repulsión entre los protones? Y decía que los átomos se vuelven inestables porque los neutrones van a niveles de energía más altos. ¿Qué se supone que significa eso?

Por cierto, el defecto de masa no es lo mismo que la energía de enlace, un número diferente con un sentido un poco diferente para facilitar algunos cálculos.
No estoy tan seguro de que "defecto masivo" sea un término oficial en el léxico de varias organizaciones que tabulan estas cosas. No pude encontrarlo. Por otro lado, la energía de enlace y el exceso de masa se utilizan ampliamente en el Centro Nacional de Datos Nucleares (NNDC). ¿Cuándo comenzó a usarse el "defecto de masa" y en qué se diferencia de BE? exceso de masa es Δ = METRO a t o metro i C − A en uso oficial.
aun no lo entiendo...
¿No entiendes qué? ¿Las definiciones de energía de enlace, defecto de masa y exceso de masa o el concepto de agregar energía elevando partículas de un pozo de energía potencial?
¿El aumento de neutrones permite una fuerza fuerte más fuerte o simplemente diluyen la repulsión de protones? estoy confundido acerca de eso
También solo quiero asegurarme de que lo que estoy pensando es correcto, cuando se agregan más neutrones, llenan niveles de energía más altos, lo que hace que los átomos más grandes sean inestables.

Respuestas (1)

¿Significa eso que el aumento de masa se produce a través de la energía que le proporcionamos? Si es así, estoy confundido de que la energía que proporcionamos cambió a masa, entonces, ¿cómo se supera la fuerza fuerte?

Si consideramos el núcleo como un sistema de partículas ( Z protones y A − Z neutrones) atrapados en un sistema enlazado, entonces la masa del sistema incluirá la energía potencial (negativa) de las fuerzas de enlace netas. Entonces, simplemente pon

metro norte tu C = mi t o t a yo C 2 .
Cuando se proporciona suficiente energía para equilibrar bien la energía potencial, el sistema ya no está atado (conceptualmente). En ese punto consideramos las masas de las partículas individuales.

Entonces, en cierto sentido, la energía que proporcionamos supera simultáneamente la fuerza de unión y aumenta la masa total del sistema, lo que nos permite "ver" las masas individuales, en lugar de la masa única de un sistema unido.

Por cierto, rara vez separamos los núcleos en sus partículas individuales. Solo podemos hacer esto para el grupo más ligero de núcleos. Esa separación total de nucleones individuales de núcleos más pesados ​​es un experimento mental.

EDITAR: después de investigar un poco en algunos libros de texto más antiguos, encontré algunas ideas contradictorias entre dos "gigantes" en la ciencia nuclear con respecto al "defecto de masa", pero no hay desacuerdo sobre la definición de energía vinculante. :

  1. Emilio Segre , en Núcleos y Partículas (publicado en 1963) (pág. 190),

La cantidad A − METRO , dónde METRO es la masa exacta del átomo [A es el número atómico], generalmente se denomina "defecto de masa", la cantidad METRO − A = Δ METRO suele denominarse "exceso de masa", y la cantidad

METRO − A A = F
se denomina "fracción de empaquetamiento".

  1. Irving Kaplan del MIT en Física Nuclear , 2ª edición (1962) (pág. 221)

La diferencia de masa, Δ METRO , se denomina defecto de masa; es la cantidad de masa que se convertiría en energía si un átomo en particular se ensamblara a partir del número requerido de protones, neutrones y electrones. Se necesitaría la misma cantidad de energía para descomponer el átomo en sus partículas constituyentes y, por lo tanto, la energía equivalente del defecto de masa es una medida de la energía de enlace del núcleo... El defecto de masa se puede escribir entonces

Δ METRO = Z metro H + ( A − Z ) metro norte − METRO Z , A ,
dónde metro H , la masa del átomo de hidrógeno es 1.0081437 unidades de masa y metro norte , la masa del neutrón, es 1.0080830 unidades de masa.

Kaplan no menciona el exceso de masa.

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