Buongiorno, Claudio Ferronato <imbriagon_at_libero.it> ha scritto:
> Il difetto di massa viene usato per spiegare la formazione di tanta (ma
> tanta !) energia durante la fusione e la fissione.
Che in queste reazioni si presenti un deficit misurabile di massa non e' tanto
una spiegazione quanto una conseguenza del fatto che le forze di interazione
nucleare hanno grande intensita' e quindi comportano grandi variazioni di
energia tra lo stato iniziale e finale dei nuclei interagenti.
> Nella fissione forse ho capito, ma spiegarlo con mie parole sarebbe un
> omicidio ...
> Nella fusione questo non lo capisco.
> Ignoriamo la reazione deuterio-deuterio e deuterio-trizio (che non �
> tanto difficile capire come si produca l'elio (la massa � circa quella))
> Prendiamo piuttosto l'idrogeno (da cui si parte svantaggiati).
> Un protone � meno pesante di un neutrone, ma nella fusione di 4 protoni
> di forma una particella alfa (2 protoni e 2 neutroni). Un p� come se
> mangio 4 torte da un kg e dopo peso 4kg e 1 grammo.
A dire il vero oltre alla particella alfa (nucleo dell'isotopo 4 dell' He), vengono
fuori anche altre particelle, altrimenti si violerebbero delle leggi di conservazione,
quindi dopo il quadruplice pasto peseresti ancora di piu (va beh, bevici su qualche
goto de vin, che passa tutto :-)
> Se magari, se qualcuno ha il coraggio di rispondermi :), mi d� anche
> delle cifre, sono a posto :)
No problem, su questo ng amiamo dare le cifre :-)
In fisica nucleare si usa una unita' di misura della massa che
si chiama unita' di massa atomica (simbolo u) e corrisponde ad 1/12 della
massa di un atomo dell'isotopo 12 del carbonio, 1 u = 1.660566 * 10^-27 kg
(la notazione 10^n, ove n e' un numero, indica la potenza "10 alla n",
ad es. 10^-27 = 1/1000000000000000000000000000).
I dati seguenti sono estrapolati da K. S. Krane, Introductory Nuclear Physics:
Massa del protone: 1.00727647 u
Massa del neutrone: 1.00866501 u
Somma delle masse di 4 protoni: 4.02910588 u
Somma delle masse di 2 protoni e 2 neutroni: 4.03188296 u
Massa di una particella alfa: 4.002603 u
Dunque, la massa di una particella alfa e' *minore* della somma delle masse
di 4 protoni ed e' anche minore della somma delle masse dei suoi costituenti!
Dov'e' l'inghippo?
L'inghippo sta nella famosa relazione di equivalenza tra massa ed energia,
espressa matematicamente dall'equazione E = m * c^2 (c e' il simbolo che
rappresenta il valore della velocita' della luce nel vuoto, e vale circa
3*10^8 m/s), nella reazione che a partire da 4 protoni da' luogo ad un
nucleo di He4 e ad altre particelle viene liberata una quantita' di energia E,
che e' uguale al deficit di massa (differenza tra la somma delle masse dei
prodotti della reazione nucleare e la somma delle masse delle particelle reagenti)
moltiplicato per il quadrato della velocita' della luce.
> Un'altra domanda: 1 ev (elettron volt) cosa sarebbe capace di fare ?
> nel senso: un newton � la forza che d� un'accelerazione di un m/s*s (non
> so scrivere il quadrato) su una massa di 1 kg.
> Grazie
Il valore di cui sopra si puo' scrivere 1 m / s^2.
L'eV e' un'unita' di misura dell'energia usata in fisica atomica, ed e' definita
come il lavoro elettrostatico (preso con il segno positivo) eseguito su una
carica elementare che si sposta attraverso due punti separati da una differenza
di potenziale di 1 V.
Esprimendolo nell'unita' SI dell'energia, il joule, abbiamo 1 eV = 1.602 * 10^-19 J.
Per farsi un'immagine mentale di quanto sia piccola, su scala umana, questa
unita' di misura dell'energia, diciamo che una goccia di acqua di 1 mm di raggio
che cada da un'altezza di 10 cm, acquista un'energia cinetica di 2.6 * 10^13 eV.
Ciao
--
Giorgio Bibbiani
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Received on Wed Aug 27 2003 - 10:47:20 CEST