Energia può essere rilasciato come un pacchetto di radiazione elettromagnetica, un fotone. I fotoni creati nei processi nucleari sono etichettati raggi gamma (indicati con la lettera greca gamma, g. Ad esempio, quando un protone e un neutrone si combinano per formare il deuterio, la reazione può essere scritta 1n + 1H Æ 2H + g. L’energia deve bilanciare in questa equazione. La massa può essere scritta in unità di massa atomica (u) o nelle unità di energia equivalenti di milioni di elettronvolt divisi per il quadrato della velocità della luce (MeV)/c2. (Dall’equazione di equivalenza massa-energia di Einstein , E = mc2, u = 931.,5 MeV / c2.) La massa del nucleo di deuterio (2,01355 u) è inferiore alla somma delle masse del protone (1,00728 u) e del neutrone (1,00866 u), che è 2,01594 u. Dove è andata la massa mancante (0,00239 u)? La risposta è che la forza nucleare attraente tra i nucleoni ha creato un’energia potenziale nucleare negatival’energia di legame EB-che è correlata alla massa mancante, D m (la differenza tra le due masse). Il fotone rilasciato nella formazione del deuterio ha un’energia di 2,225 MeV, equivalente allo 0.,00239 u necessario per separare il protone e il neutrone in particelle non legate. I fotoni di decadimento nucleare sono, in generale, più elevati di energia rispetto ai fotoni creati nei processi atomici.
Quando il trizio si forma aggiungendo un neutrone al deuterio, 1n + 2H Æ 3H+ g, viene rilasciata una maggiore quantità di energia6.2504 MeV. La maggiore energia di legame del trizio rispetto al deuterio mostra che l’energia potenziale nucleare non cresce in modo semplice con l’aggiunta di nucleoni (l’energia di legame totale è approssimativamente proporzionale a A)., L “energia di legame per nucleone continua a crescere come protoni e neutroni vengono aggiunti per costruire nuclei più massicci fino ad un massimo di circa 8 MeV per nucleone è raggiunto intorno A = 60, passato che l” energia media di legame per nucleone diminuisce lentamente fino ai nuclei più massicci, per cui è di circa 7 MeV.
In che modo un nucleo, che può avere fino a circa 100 protoni, si tiene insieme? Perché la repulsione elettrica tra tutte quelle cariche positive non causa la rottura del nucleo?, Ci deve essere una forza attraente abbastanza forte da essere in grado di superare le forze di Coulomb repulsive tra i protoni. L’esperimento e la teoria sono giunti a riconoscere un’interazione nucleare attraente che agisce tra i nucleoni quando sono abbastanza vicini tra loro (quando l’intervallo è abbastanza breve). L’equilibrio tra forze elettromagnetiche e nucleari stabilisce il limite su quanto grande un nucleo può crescere.,
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