Q|C O pico do gráfico da energia de ligação nuclear em função do núcleo acontece próximo de
{ }^{56}
Fe, o que é a razão pela qual o ferro é proeminente no espectro do Sol e das estrelas. Mostre que
{ }^{56}
Fe tem energia de ligação maior por núcleon que seus vizinhos
{ }^{55}
Mn e
{ }^{59}
Co.
Passo 1
O enunciado diz que o pico da energia de ligação por núcleon ocorre em
e pede para mostrarmos que a energia de ligação por núcleon de
é maior do que a de seus vizinhos
e
.
Conteúdo: energia de ligação nuclear e defeito de massa.
O que vamos precisar: massas atômicas, massas de próton, nêutron e elétron, fórmula do defeito de massa e conversão de unidade de massa atômica para MeV ( ).
Conteúdo: energia de ligação nuclear e defeito de massa.
O que vamos precisar: massas atômicas, massas de próton, nêutron e elétron, fórmula do defeito de massa e conversão de unidade de massa atômica para MeV (
Passo 2
Reunindo os dados (valores em unidades de massa atômica, u):
– massa do próton:
– massa do nêutron:
– massa do elétron:
– massas atômicas:
,
,
.
Como a fórmula usa massa nuclear, subtraímos os elétrons:
– massa do próton:
– massa do nêutron:
– massa do elétron:
– massas atômicas:
Como a fórmula usa massa nuclear, subtraímos os elétrons:
Passo 3
A energia de ligação total de um núcleo de número de massa
e número atômico
é
A energia de ligação por núcleon é
Passo 4
Cálculo para
(
,
):
Passo 5
Cálculo para
(
,
):
Passo 6
Cálculo para
(
,
):
Passo 7
Comparando as energias de ligação por núcleon:
Vê-se que
é o maior entre os três.
Resposta
A energia de ligação por núcleon de
(
) é maior do que a de
(
) e de
(
), confirmando o pico em
.