บทที่ 20 · ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค
Problem 20.7
หัวข้อ: พลังงานยึดเหนี่ยว (Nuclear Binding Energy)
พลังงานที่ใช้ในการสร้างทรงกลมรัศมี R ซึ่งมีประจุ Q กระจายสม่ำเสมอ เพื่อ 3kQ² เอาชนะพลังงานจากแรงผลักทางไฟฟ้า คือ U = ถ้านิวเคลียส Ca มี โปรตอนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในปริมาตรทรงกลมของนิวเคลียส (มวลนิวเคลียส ของ Ca เท่ากับ 39.962591u) จงแสดงว่าพลังงานยึดเหนี่ยวในนิวเคลียสดัง กล่าวมีมากพอที่จะเอาชนะพลังงานจากแรงผลักทางไฟฟ้าได้?
คำตอบ
พลังงานจากแรงผลักทางไฟฟ้าได้ \(\;\blacksquare\)
พลังงานจากแรงผลักทางไฟฟ้าได้ \(\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(Z = 20\) และ \(A = 40\)
จาก \(U = \frac{3kQ^{2}}{5R}=\frac{3k(Ze)^{2}}{5(r_{0}A^{1/3})}= 84.1 MeV\)
จาก \(E_{b}= \Delta mc^{2} = ((Zm_{p}+ (A - Z)m_{n}) - m_{Ca})(931.5 Mev/u) = 332 MeV\)
เนื่องจาก \(E_{b}> U\) ดังนั้น พลังงานยึดเหนี่ยวในนิวเคลียสดังกล่าวมีมากพอที่จะเอาชนะ
พลังงานจากแรงผลักทางไฟฟ้าได้ \(\;\blacksquare\)