خطوات الاستخدام
أدخل فرق الكتلة (dm) بالوحدة المناسبة (عادةً بالكيلوغرام أو بوحدة الكتلة الذرية). يجب أن يكون هذا الفرق موجبًا، حيث يمثل النقص في الكتلة عند تكون النواة من مكوناتها. يتم حساب فرق الكتلة بطرح كتلة النواة الفعلية من مجموع كتل البروتونات والنيوترونات المنفردة.
أدخل سرعة الضوء (c) بالمتر في الثانية. القيمة القياسية هي 299,792,458 م/ث، لكن يمكنك استخدام 3×10⁸ م/ث للتبسيط. هذه القيمة ثابتة في الفراغ وتمثل حد السرعة الكوني.
احسب طاقة الترابط باستخدام المعادلة E = Δm × c². تقوم الآلة بضرب فرق الكتلة في مربع سرعة الضوء، مما يعطي الطاقة بوحدة الجول إذا كانت الكتلة بالكيلوغرام. يمكن تحويل النتيجة إلى إلكترون فولت (eV) أو ميجا إلكترون فولت (MeV) باستخدام معاملات التحويل (1 eV = 1.602×10⁻¹⁹ J).
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على طاقة الترابط بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نحسب فرق الكتلة: Δm = (4.032980 - 4.002603) u = 0.030377 u. نحوله إلى كيلوغرام: Δm = 0.030377 × 1.660539×10⁻²⁷ = 5.044×10⁻²⁹ كجم. ثم طاقة الترابط: E = Δm × c² = 5.044×10⁻²⁹ × (3×10⁸)² = 4.540×10⁻¹² جول. لتحويل إلى MeV: E = 4.540×10⁻¹² / 1.602×10⁻¹³ = 28.33 MeV. هذه طاقة الترابط الكلية لنواة الهيليوم-4، وهي كبيرة نسبياً مما يفسر استقرار النواة.
الحل
عدد البروتونات = 92، عدد النيوترونات = 235 - 92 = 143. مجموع كتل المكونات = 92×1.007825 + 143×1.008665 = 92.7203 + 144.2397 = 236.9600 u. فرق الكتلة Δm = 236.9600 - 234.993 = 1.9670 u. نحول إلى كجم: Δm = 1.9670 × 1.660539×10⁻²⁷ = 3.266×10⁻²⁷ كجم. الطاقة E = 3.266×10⁻²⁷ × (3×10⁸)² = 2.939×10⁻¹⁰ جول. بدلالة MeV: E = 2.939×10⁻¹⁰ / 1.602×10⁻¹³ = 1835 MeV. طاقة الترابط لكل نوكليون = 1835 / 235 ≈ 7.81 MeV/nucleon. هذا أقل من الهيليوم، مما يفسر انشطار اليورانيوم.