נגישות
headline
Error processing SSI file




כוחות, מסה ואנרגית קשר


יחידת מסה אטומית


במכאניקה הגודל הפיזיקאלי מסה נמדד ביחידות של ק"ג (Kg). כפי שראינו ברמה האטומית לא נוח להשתמש ביחידת הק"ג הנותנת ערכים קטנים מאוד לחלקיקים כמו הפרוטון, הניוטרון והאלקטרון. דרך נוספת להציג את המסה של החלקיקים הקטנים היא בעזרת יחידת מסה אטומית אחת (u), שאותה כבר הצגנו וכעת נסביר את הגדרתה.

בגלל המסה היחסית קטנה מאוד וזניחה של האלקטרון נקבל שמסת האטום נקבעת כמעט באופן בלעדי ממסת הגרעין שלו המורכבת מפרוטונים ומניוטרונים. קביעת יחידת מסה אטומית אחת נבחרה להיות המסה הממוצעת של פרוטון וניוטרון. לשם כך ניתן היה לבחור בגרעין פשוט, בסיסי ומינימאלי ביותר המכיל פרוטון אחד וניוטרון אחד – אטום המימן.

ברם, נזכיר שכבר למדנו על מושג פחת המסה וראינו שמסת הגרעין פוחתת ככל שיש בו יותר נוקליאונים הדורשים שחלק מהמסה תומר לאנרגיית קשר ביניהם. לכן אם נבחר לחלק את מסת גרעין אטום המימן בשניים או אם נבחר לחלק את מסת גרעין אטום ההליום בארבע וכך הלאה בחישוב ממוצע של זוג פרוטון-ניוטרון מכל יסוד בטבלה המחזורית נקבל בכל פעם ערך ממוצע מעט שונה.

כדי לפתור בעיה זו נבחר להשתמש בהגדרת יחידת מסה אטומית אחת בחישוב הערך הממוצע של זוג פרוטון-ניוטרון באיזוטופ נפוץ ושימושי – ביסוד הנפוץ פחמן-12. בגרעין פחמן-12 יש 6 פרוטונים ו- 6 ניוטרונים. לכן, כדי לקבל את המסה הממוצעת בין פרוטון לניוטרון נחלק את המסה של פחמן-12 ב- 12.

מכאן שההגדרה של יחידת מסה אטומית אחת היא,

1[u] = MC-12 / 12 = 19.926467‧10-27 / 12 = 1.660539‧10-27[kg]

הערה: בעבר חמצן-16 שימש בכימיה להגדרת יחידת המסה האטומית שסומנה [amu]. ליחידת המסה האטומית המוגדרת בעזרת חמצן-16 יש כצפוי ערך מעט שונה מזה המתקבל מההגדרה בעזרת פחמן-12. בשנת 1961 הוחלט לאחד את שתי הגדרות יחידת המסה האטומית ולהשתמש רק בהגדרה המשתמשת בפחמן-12 גם בענף הפיזיקה וגם בענף הכימיה.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - פיזיקה גרעינית | פיזיקה גרעינית - כוחות, מסה ואנרגיית קשר : כוח גרעיני חזק וכוח גרעיני חלש | פחת מסה | יחידת מסה אטומית | ייצוג מסת האטום ביחידות אנרגיה | אנרגיית הקשר הגרעינית | מודלים של הגרעין | סיכום ]