Chẳng phải ai cũng có thể hiểu và sử dụng công thức vật lí hạt nhân. Tuy nhiên, nếu bạn đã từng tò mò muốn tìm hiểu thêm về cách viết các công thức này, bài viết dưới đây sẽ giúp bạn. Hãy cùng Izumi.Edu.VN tìm hiểu cách viết công thức vật lí hạt nhân cơ bản nhé!
Ký hiệu hạt nhân
Khi viết công thức vật lí hạt nhân, ta sẽ sử dụng ký hiệu (_{Z}^{A}textrm{X}) để biểu thị hạt nhân của một nguyên tử. Trong đó, (A) là số khối (nuclon) và (Z) là nguyên tử khối.
Bạn đang xem: Cách viết công thức vật lý hạt nhân cơ bản, vật lí 12
Cấu tạo hạt nhân nguyên tử
Một hạt nhân nguyên tử bao gồm các thành phần sau: nguyên tử số (số proton), số neutron, và số khối. Công thức biểu diễn cho hạt nhân sẽ có dạng (_{Z}^A{}textrm{X}). Trong đó, A = N + Z.
Số nguyên tử có trong m(g) lượng chất X
Ta có công thức sau để tính số nguyên tử có trong m(g) lượng chất X: N = nN_A = dfrac{m_x}{A}N_A. Trong đó, N_A = 6,023.10^{23} là hằng số Avôgađrô.
Khối lượng 1 mol của X
Khối lượng 1 mol của chất X được tính bằng công thức: m = m_xN_A.
Số hạt proton có trong m(g) chất X
Số hạt proton có trong m(g) chất X có thể tính bằng công thức: N_p = ZN_0 = Z.dfrac{m_x}{A}.N_A.
Năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng
Độ hút khối được tính bằng công thức: Delta m = m0 – m = left [ Z{m_p} + (A-Z)m_n right ] – m. Trong đó, m_0 là tổng khối lượng các hạt nuclôn, m là khối lượng hạt nhân, và m_p là khối lượng neutron.
Năng lượng liên kết được tính bằng công thức: W_{lk} = Delta mc^2.
Năng lượng liên kết riêng được tính bằng công thức: varepsilon = dfrac{W_{lk}}{A}.
Ý nghĩa của năng lượng liên kết riêng là đặc trưng cho tính bền vững của hạt nhân. Nếu giá trị này càng lớn, thì hạt nhân càng bền vững. Số khối nằm trong khoảng 50 đến 70 được cho là hạt nhân bền vững nhất.
Phản ứng hạt nhân
Phản ứng hạt nhân được biểu diễn bằng công thức: (_{Z_1}^{A_1}{X1}+{Z_2}^{A_2}{X2} rightarrow {Z_3}^{A_3}{X3}+{Z_4}^{A_4}{X_4}).
Trong trường hợp (m < m_o), thì phản ứng này tỏa năng lượng và được tính bằng công thức: E = (m_0 – m)c^2.
Trong trường hợp (m > m_o), thì phản ứng này thu năng lượng và năng lượng cần cung cấp là E_s. Tổng năng lượng được tính bằng công thức: E = (m_0 – m)c^2 + E_s.
Với hạt nhân (X_2) đứng yên, ta có các công thức bảo toàn sau:
- Bảo toàn diện tích: Z_1 + Z_2 = Z_3 + Z_4.
- Bảo toàn số nuclôn: A_1 + A_2 = A_3 + A_4.
- Bảo toàn động lượng: vec p_1 = vec p_3 + vec p_4 (với vec p = m vec v). Chú ý, hạt nhân đứng yên có vec p = 0.
- Bảo toàn năng lượng toàn phần: k_1 + Delta E = k_3 + k_4. Trong đó, left{begin{matrix}Delta E = (m_1 + m_2 – m_3 – m_4)c^2 Delta E = A_3 varepsilon_3 + A_4 varepsilon_4 – A_1 varepsilon_1 – A_2 varepsilon_2end{matrix}right.. Chú ý, nếu Delta E > 0 thì phản ứng tỏa năng. Ngược lại, nếu Delta E < 0 thì phản ứng thu năng.
Công thức tính động lượng: p = mv và p^2 = 2mK.
Công thức tính động năng: K = dfrac{1}{2}mv^2.
Nếu (A rightarrow B + C), thì có các công thức sau:
- K_C = Delta E.dfrac{m_B}{m_B + m_C}.
- K_B = Delta E.dfrac{m_C}{m_B + m_C}.
Nhiệt lượng tỏa ra được tính bằng công thức: Q = N.Delta E với N = dfrac{m}{A}.N_A.
Công thức động năng tương đối: W_đ = E – E_0 = m_0c^2left ( dfrac{1}{sqrt{1-left ( dfrac{v}{c} right )^2}} – 1right ).
Khối lượng tương đối được tính bằng công thức: m = dfrac{m_0}{sqrt{1-dfrac{v^2}{c^2}}}.
Công thức tính năng lượng hạt nhân: E = mc^2 = dfrac{m_0c^2}{sqrt{1-dfrac{v^2}{c^2}}}.
Đây là một số công thức cơ bản về vật lí hạt nhân. Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu thêm về cách viết công thức vật lí hạt nhân cơ bản. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về chủ đề này, hãy truy cập Izumi.Edu.VN để có thêm nhiều thông tin hữu ích!
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức
