Pourquoi le NNLC et le NIST semblent-ils donner des valeurs différentes pour l’énergie de masse du deutéron?

Arturo don Juan

Pourquoi le NNLC et le NIST semblent-ils donner des valeurs différentes pour l’énergie de masse du deutéron?


Il y a un problème avec les données que j’ai obtenues sur Internet. Voici les deux sources d’informations à partir desquelles je récupère mes données. NNLC et NIST

Sur le NIST, j’ai lu que l’excès de masse d’un deutéron est de 13135,72158 keV, la masse d’un neutron est de 939,565379 MeV et la masse d’un proton est de 938,272046 MeV. Si vous utilisez la formule simple pour la masse totale d’un nucléide,

M = M Z un + M UNE Δ M ,

M = M Z UNE + M UNE Δ M ,

vous arriverez à la masse totale du deutéron, qui est calculée à 1890,97 MeV. Cependant, cela diffère de la valeur indiquée dans le NIST, qui indique que la masse est de 1875,612859 MeV.

Pourquoi cette différence existe-t-elle?

insatisfait

Vous manquez des informations dans la question? Quelle est l’énergie de liaison?

Arturo don Juan

Que voulez-vous dire? Je pensais que l’excès de masse tenait compte du défaut de masse introduit par l’énergie de liaison.

Jon Custer

Je pense que vous avez une confusion sur ce que signifient «énergie de liaison» et «excès de masse». L’entrée de wikipedia sur le Deutérium contient également des liens vers des explications sur ces deux éléments, ce qui clarifiera les choses. L’excès de masse se rapporte à l’énergie de liaison du noyau par rapport à l’énergie de liaison de C12, puisque C12 définit l’unité de masse atomique.

David Z ♦

@JonCuster une version légèrement développée de ce commentaire serait probablement une très bonne réponse.

Arturo don Juan

Comment calculeriez-vous alors la masse de deutéron? Feriez-vous 2 amu (2 nucléons dans le deutéron) + excès de masse (en amu)? De plus, comment calculeriez-vous l’excès de masse d’un nucléide si vous ne connaissiez que l’excès de masse de son atome respectif?

Réponses


 Jon Custer

Je pense qu’il peut y avoir confusion sur ce que signifient «énergie de liaison» et «excès de masse». L’entrée Wikipedia sur Deuterium a des liens pour les expliquer, ce qui peut le clarifier si ce qui suit ne le fait pas.

SI vous pouviez commencer avec des protons et des neutrons isolés et assembler votre propre noyau, l’équilibre massique (énergétique) du résultat serait la somme des masses isolées (énergies) moins l’énergie de liaison. A priori sans physique nucléaire, vous ne sauriez pas quelle serait l’énergie de liaison, mais vous pourriez (et pouvez) mesurer la différence.

Maintenant, dans l’autre sens, on pourrait regarder la norme pour les unités de masse atomique, Carbon-12. Il a 6 protons et 6 neutrons, donc on pourrait penser, hé, un deutérium est un proton et un neutron, donc la masse de D devrait être 1 / 6’th celle de C-12, et elle aura une masse de 2.00000 amu. Cela ignore bien sûr les variations des énergies de liaison pour différents noyaux. Ainsi, les spécialistes de la physique nucléaire le rendent explicite dans les tableaux auxquels vous faites référence – non, il y a un «excès de masse» pour un noyau qui vous indique dans quelle mesure, relativement, un noyau est lié par rapport au C-12. En parcourant la longue liste, vous trouverez des noyaux qui sont moins bien liés, donc un excès de masse positif (comme D) et ceux qui sont liés plus étroitement (disons Fe-56 à -60 000 keV). Ces nombres peuvent ensuite également être utilisés pour déterminer si la collision de deux noyaux se traduira par un noyau stable et plus grand (c’est-à-dire la valeur Q).

Ainsi, à partir des tableaux, vous pouvez calculer la masse d’un noyau en additionnant les masses isolées de protons et de neutrons, puis en tenant compte de l’énergie de liaison pour obtenir la masse en MeV. Ou je suppose que l’on pourrait prendre le rapport à C-12, puis corriger en utilisant l’excès de masse pour obtenir la bonne masse en amu.

L’excès de masse se rapporte à l’énergie de liaison du noyau par rapport à l’énergie de liaison de C12, puisque C12 définit l’unité de masse atomique.

 

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