Stabilità relativa di quattro nuclei

Testo

Considera quattro nuclei: (A) deuterio $^{2}\text{H}$, (B) elio-4 $^{4}\text{He}$, (C) ferro-56 $^{56}\text{Fe}$, (D) uranio-238 $^{238}\text{U}$. Le loro energie di legame per nucleone valgono approssimativamente: A $1{,}1$; B $7{,}1$; C $8{,}8$; D $7{,}6\ \text{MeV/nucleone}$. Ordina i quattro nuclei dal più stabile al meno stabile per nucleone.

Soluzione

La stabilità di un nucleo, riferita al singolo nucleone, si misura con l’energia di legame per nucleone $B/A$: maggiore è $B/A$, più energia serve per strappare via un nucleone e più il nucleo è stabile.

Confrontando i valori dati:

$C\ (8{,}8) > D\ (7{,}6) > B\ (7{,}1) > A\ (1{,}1)$

Il ferro-56 è il più stabile: si trova in prossimità del picco della curva dell’energia di legame, la regione dei nuclei più fortemente legati. Il deuterio, che possiede un solo legame protone-neutrone, è di gran lunga il meno stabile per nucleone.

$\ev{C > D > B > A}$

Collegamenti

Argomenti: Fisica nucleare Concetti: Energia di legame nucleare Competenze: Ragionamento di ranking