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[일반화학]

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\displaystyle {}^{40}_{18}\mathrm{Ar}의 핵자당 핵 결합 에너지는 얼마인가?

물리량

양성자 질량

\displaystyle 1.00727646688\ \mathrm{amu}

중성자 질량

\displaystyle 1.00866491600\ \mathrm{amu}

\displaystyle {}^{40}_{18}\mathrm{Ar} 질량

\displaystyle 39.96238312253\ \mathrm{amu}

amu-kg 변환값

\displaystyle 1\mathrm{amu}=1.660538921\times 10^{-27}\mathrm{kg}

빛의 속도

\displaystyle 299792458\mathrm{m/s}

\displaystyle {}^{40}_{18}\mathrm{Ar}의 질량 결손 값은 \displaystyle 18\times 1.00727646688+22\times 1.00866491600-39.96238312253=0.35922143331\ \mathrm{amu}이다.
따라서 양성자와 중성자로부터 핵 결합 시 에너지 방출량은

\displaystyle \Delta E=\Delta mc^2=\left(\dfrac{1.660538921\times 10^{-27}\mathrm{kg}}{1\mathrm{amu}}\right)\times(0.35922143331\mathrm{amu})\times(299792458\mathrm{m/s})^2=5.3611\times 10^{-11}\mathrm{J}
이다. 따라서 핵자당 핵 결합 에너지는 \displaystyle \dfrac{5.3611\times 10^{-11}}{40}=1.3403\times 10^{-12}\mathrm{J/핵자} 가 된다.

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