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Definition von Massendefekten in Physik und Chemie

In der Physik und Chemie bezieht sich ein Massendefekt auf die Massendifferenz zwischen einem Atom und der Summe der Massen der Protonen. Neutronen und Elektronen des Atoms.
Diese Masse ist typischerweise mit der Bindungsenergie zwischen Nukleonen verbunden. Die „fehlende“ Masse ist die Energie, die durch die Bildung des Atomkerns freigesetzt wird. Einsteins Formel E=mc 2 kann angewendet werden, um die Bindungsenergie eines Kerns zu berechnen. Nach der Formel nehmen Masse und Trägheit zu, wenn die Energie zunimmt. Das Entfernen von Energie reduziert die Masse.

Wichtige Erkenntnisse: Definition von Massenfehlern

  • Ein Massendefekt ist die Differenz zwischen der Masse eines Atoms und der Summe der Massen seiner Protonen, Neutronen und Elektronen.
  • Der Grund, warum sich die tatsächliche Masse von den Massen der Komponenten unterscheidet, liegt darin, dass ein Teil der Masse als Energie freigesetzt wird, wenn Protonen und Neutronen im Atomkern binden. Somit führt der Massendefekt zu einer Masse, die niedriger als erwartet ist.
  • Der Massendefekt folgt den Erhaltungsgesetzen, bei denen die Summe aus Masse und Energie eines Systems konstant ist, Materie jedoch in Energie umgewandelt werden kann.

 

Beispiel für einen Massenfehler

Beispielsweise hat ein Heliumatom, das zwei Protonen und zwei Neutronen (vier Nukleonen) enthält, eine Masse, die etwa 0,8 Prozent niedriger ist als die Gesamtmasse von vier Wasserstoffkernen, die jeweils ein Nukleon enthalten.

 

Quellen

  • Lilley, JS (2006). Kernphysik: Prinzipien und Anwendungen (Repr. Mit Korrekturen Jan. 2006. ed.). Chichester: J. Wiley. ISBN 0-471-97936-8.
  • Pourshahian, Soheil (2017). „Massendefekt von der Kernphysik zur Massenspektralanalyse.“ Zeitschrift der American Society for Mass Spectrometry . 28 (9): 1836–1843. doi: 10.1007 / s13361-017-1741-9

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