Q-værdi Q
Q-værdi Massedefekt Q-værdien er tilvækst i kinetisk energi i en kerneproces En tilvækst i kinetisk energi kommer fra omdannelse af masse til energi Omdannelsen af masse til energi kom fra massedefekten i kernerne Q-værdi Q-værdien Q-værdien udregnes ved følgende 𝑄 = −∆𝑚 · 𝑐 2 Hvor massetilvæksten ∆𝑚 = 𝑚𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 − 𝑚𝑓ø𝑟 for en kerneproces Positiv Q-værdi betyder frigørelse af energi og masse forsvinder (exoterm proces) Negativ Q-værdi betyder forbrug af energi og masse dannes (endoterm proces) Q-værdi Q-værdien Eksempel med processen 4 2𝐻𝑒 + 147𝑁 → 11𝐻 + 178𝑂 + 𝑄 Massetilvæksten findes 𝑚𝑒𝑓𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑓ø𝑟 ∆𝑚 = 𝑚𝐻 + 𝑚𝑂 − 𝑚𝐻𝑒 + 𝑚𝑁 = 0,0012808𝑢 Altså er massen efter større end massen før Q-værdi Q-værdien Eksempel (forsat) Q-værdien findes 𝑄 = −∆𝑚 · 𝑐 2 = −1,19𝑀𝑒𝑉 Q-værdien er negativ, processen er altså endoterm (energi krævende) --- Vigtig --I eksemplet brugs atommasser, men det er kun kernerne der indgår i reaktionen og man burde have korrigeret for elektronerne Elektronerne kan undlades, da der er samme antal før og efter Q-værdi Q-værdien Eksempel med processen 60 27𝐶𝑜 → 60 28𝑁𝑖 + −10𝑒 + 𝜈 Antallet af elektroner før er 27, antallet af elektroner efter er 29 Masserne af atomerne kan ikke bruges, det skal være masserne af kernerne 𝑚𝑁𝑖 𝑘𝑒𝑟𝑛𝑒𝑛 𝑚𝐶𝑜 𝑘𝑒𝑟𝑛𝑒𝑛 Δ𝑚 = 𝑚𝑁𝑖 − 28 · 𝑚𝑒 + 𝑚𝑒 − 𝑚𝐶𝑜 − 27 · 𝑚𝑒 = −0,003031𝑢 Q-værdi Fusion og fission Fusion – Sammensmeltning af lette kerner til tungere kerner Processen i solen som genererer energi Fusion af hydrogen til helium Fission – Spaltning af tunge kerner til lettere kerner Processen i et atomkraftværk som genererer energi Fission af uran eller plutonium Q-værdi Fusion og fission Hvornår er fusion og fission exoterm ? Atomer højest på kurven er bundet stærkest Produkterne i en reaktion skal ligge højere på kurven end de reagerende kerner
© Copyright 2025