PL 
EnglishDomyślny
Українська⚡ Krzywa energii wiązania jądra
Półempiryczny wzór masowy Bethego-Weizsäckera: B/A w funkcji liczby masowej A. Reguluj współczynniki objętościowy, powierzchniowy, kulombowski i asymetrii. 16 podpisanych nuklidów. Najedź, by odczytać A, Z, B/A. Cieniowanie fuzja/rozszczepienie względem maksimum Fe-56.
O tej symulacji
Ta symulacja pokazuje, jak silnie związane jest jądro atomowe w miarę zmiany jego liczby masowej, wykorzystując półempiryczny wzór masowy (model kroplowy Bethego-Weizsäckera). Energia wiązania na nukleon (B/A) rośnie gwałtownie dla lekkich jąder, osiąga maksimum w okolicach żelaza-56 i niklu-62, a następnie powoli maleje dla cięższych pierwiastków. Przeciągnij cztery suwaki współczynników SEMF, aby zobaczyć, jak człony objętościowy, powierzchniowy, kulombowski i asymetrii kształtują krzywą, i najedź na dowolny punkt wykresu, aby sprawdzić liczbę masową, liczbę protonów i energię wiązania danego nuklidu.
🔬 Co pokazuje
Krzywa B/A dla nuklidu z doliny stabilności przy każdej liczbie masowej od wodoru aż poza uran, zbudowana z pięciu członów SEMF: objętościowego, powierzchniowego, kulombowskiego, asymetrii i parowania. Krzywa osiąga maksimum w okolicach A≈56-62 (region żelaza/niklu); po jej lewej stronie znajduje się zielonkawa strefa fuzji, a po prawej czerwonawa strefa rozszczepienia, z przerywanym znacznikiem na żelazie-56.
🎮 Jak korzystać
Przeciągnij suwaki aV (objętościowy), aS (powierzchniowy), aC (kulombowski) i aA (asymetrii) na górnym pasku, aby przestroić współczynniki SEMF i obserwować krzywą oraz odczyt maksimum aktualizowane na żywo. Kliknij ↺ Domyślne, aby przywrócić standardowe wartości (15,6, 17,4, 0,71, 23,4 MeV), i najedź w dowolnym miejscu na wykreśloną krzywą, aby odczytać A, Z, N i B/A dla danego punktu.
💡 Czy wiesz, że…
Żelazo-56 i nikiel-62 leżą tuż obok siebie na samym szczycie krzywej energii wiązania, blisko 8,79 MeV na nukleon. Gdy jądro masywnej gwiazdy składa się głównie z żelaza i niklu, dalsza fuzja pochłaniałaby energię zamiast ją uwalniać, co dokładnie wywołuje zapadnięcie się jądra i supernową.
Najczęściej zadawane pytania
Co dokładnie oblicza ta symulacja?
Oblicza półempiryczny wzór masowy Bethego-Weizsäckera, B/A = aV − aS·A^(−1/3) − aC·Z(Z−1)·A^(−4/3) − aA·(A−2Z)²/A² ± δ/√A, dla każdej liczby masowej A. Liczba protonów Z jest wybierana na podstawie przybliżenia doliny stabilności, a człon parowania δ dodaje lub odejmuje energię w zależności od tego, czy Z i N są parzyste, czy nieparzyste.
Dlaczego krzywa osiąga maksimum w okolicach żelaza i niklu, a nie na którymś z krańców?
Człon objętościowy rośnie z każdym dodanym nukleonem, ale ujemny człon powierzchniowy traci na znaczeniu względnym wraz ze wzrostem A, więc energia wiązania na nukleon rośnie dla lekkich jąder. Jednocześnie człon kulombowski, który karze za odpychanie proton-proton, rośnie szybciej niż A, gdy jądra stają się duże. Maksimum znajduje się tam, gdzie kara powierzchniowa stała się już mała, ale kara kulombowska jeszcze nie przejęła dominacji — w okolicach A≈56-62.
Co kontrolują cztery suwaki?
aV ustala człon objętościowy, reprezentujący przyciąganie odczuwane przez każdy nukleon od jego najbliższych sąsiadów. aS ustala człon powierzchniowy, który odejmuje energię wiązania nukleonom znajdującym się na powierzchni jądra, mającym mniej sąsiadów. aC ustala człon kulombowski, elektrostatyczne odpychanie między protonami. aA ustala człon asymetrii, który karze jądra z nierówną liczbą protonów i neutronów.
Jak ta krzywa wyjaśnia uwalnianie energii przy fuzji i rozszczepieniu?
Każda reakcja, która przesuwa jądro w stronę maksimum, zwiększa jego energię wiązania na nukleon, zamieniając różnicę na uwolnioną energię zgodnie z E=mc². Lekkie jądra po lewej stronie żelaza-56 uwalniają energię, gdy łączą się w cięższe; ciężkie jądra po prawej stronie żelaza-56, takie jak uran-235, uwalniają energię, gdy rozpadają się na fragmenty o średniej masie, bliższe maksimum.
Czym jest człon parowania i dlaczego ma znaczenie?
Człon parowania δ daje dodatkowy bonus wiązania jądrom parzysto-parzystym (parzysta liczba zarówno protonów, jak i neutronów), karę jądrom nieparzysto-nieparzystym, i brak korekty, gdy A jest nieparzyste. To niewielka poprawka w porównaniu z członami objętościowym i powierzchniowym, ale wyjaśnia, dlaczego nuklidy parzysto-parzyste są zauważalnie liczniejsze i stabilniejsze niż nuklidy nieparzysto-nieparzyste o podobnej masie.