Alpha-Zerfall:
Laut dem Buch: "Nuclear and particulat physical physics" von Williams, ist das Maß der verfügbaren Energie, um einen Alpha-Zerfall zu ermöglichen.
Es ist definiert als:
(in natürlichen Einheiten)
wobei M die Kernmasse ist, definiert als:
wobei BE die Bindungsenergie ist.
Da sich die Anzahl der Protonen und Neutronen (in diesem Fall) nicht ändert, kann geschrieben werden als:
Wenn dann ist die Reaktion möglich.
Ich habe Schwierigkeiten, die zu interpretieren -Wert in Alpha-Zerfällen. Ich werde meine Argumentation erklären, in der Hoffnung, dass jemand meinen Fehler aufzeigen kann.
Meine Begründung:
Wenn dann bedeutet dies, dass die Energie des Systems zugenommen hat und daher Energie von irgendwo her benötigt würde, um die Reaktion zu ermöglichen. Dann wäre nicht die Energie, die für die Reaktion zur Verfügung steht, sondern die zusätzliche Energie, die für die Reaktion benötigt wird.
..... es bedeutet, dass die Energie des Systems zugenommen hat
ist keine korrekte Aussage, da bei einem Zerfall die (potentielle) Energie des Systems abnimmt.
Sie können es sich als eine Verringerung der potentiellen Energie des Systems vorstellen, die zu einer Erhöhung der kinetischen Energie des Systems führt.
Wenn die Bestandteile des Mutterkerns zusammenkommen, wird eine gewisse Energie freigesetzt und so befindet sich der Mutterkern in einem niedrigeren Energiezustand als seine Bestandteile.
Wenn die Bestandteile des Tochterkerns zusammenkommen, wird eine gewisse Energie freigesetzt Daher befindet sich der Tochterkern in einem niedrigeren Energiezustand als seine Bestandteile.
Wenn die Bestandteile des Alpha-Teilchens zusammenkommen, wird eine gewisse Energie freigesetzt und so befindet sich das Alpha-Teilchen in einem niedrigeren Energiezustand als seine Bestandteile.
Jetzt dh das Alpha-Teilchen und der Tochterkern befinden sich zusammen in einem niedrigeren Energiezustand als der Mutterkern und der Q-Wert des Zerfalls ist gegeben durch
das ist eine positive Größe, dh durch den Zerfall wird Energie freigesetzt und manifestiert sich als kinetische Energie des Alpha-Teilchens und der kinetischen Energie des Tochterkerns.
Anders ausgedrückt, es braucht mehr Energie, um einen Tochterkern und ein Alphateilchen in ihre Bestandteile aufzubrechen, als die Energie, die erforderlich ist, um den Elternkern in seine Bestandteile aufzubrechen, und die Energiedifferenz ist der Q-Wert des Zerfalls.