Как сохраняется масса-энергия при распаде 146C614C_6^{14}\mathrm C?

Масса атома углерода 14 составляет 14.003 241 988 7 ты , азот 14 имеет массу 14.003 074 004 78 ты , а масса покоя электрона равна 0,000 548 579 9 ты

В β − разлагаться,

6 14 С   ⟶   7 14 Н + е − + ν е + .

Масса азота и электрона значительно больше, чем у атома углерода, так откуда взялась дополнительная масса-энергия?

Проверьте свои цифры (и математику) еще раз.
14,003242 - 14,003074 < 0,000548
@ Sam51 - подсказка - какие элементарные частицы составляют атомную массу?
Это связано с ионизацией азота при его производстве?
@ Sam51 - в значительной степени - см. мой ответ
Не по теме вашего вопроса, но нейтрино нейтрально и не должно иметь надстрочного знака плюс.
@Joren Это не совсем не по теме. С надстрочным знаком «плюс» на первый взгляд кажется, что заряд сохраняется. Это объяснило бы замешательство ОП.

Ответы (2)

Нужно быть очень осторожным при выполнении балансов массы и энергии в реакциях ядерного распада, особенно в бета-распаде (электронном или позитронном).

Реакция, написанная в ОП, правильная и точно такая, как обычно пишется, но немного вводит в заблуждение ( не по вине ОП!).

Рассмотрим отдельный атом углерода-14 на левой стороне реакции. Он состоит из 6 протонов, 8 нейтронов и шести орбитальных электронов . Орбитальные электроны не участвуют в ядерной реакции и обычно игнорируются.

Основным продуктом распада этого атома углерода-14 является атом азота-14. Но этот атом по-прежнему имеет те же шесть орбитальных электронов, что и родительский углерод-14 .

Однако атомные массы приведены в таблице для всего нейтрального атома . Таким образом, масса, используемая для атома углерода-14, верна, но масса, используемая для дочернего атома азота-14, на самом деле слишком велика по сравнению с массой седьмого орбитального электрона, обнаруженного в нейтральном атоме. Чтобы подчеркнуть, фактический продукт реакции имеет шесть орбитальных электронов, в то время как используемая масса относится к атому азота-14 с семью орбитальными электронами.

Таким образом, нужно вычесть электрон из табличного атома азота-14, а затем добавить обратно массу фактической бета-частицы, полученной в реакции.

Это то же самое, что просто использовать табличные значения атомной массы, не включая массу бета-частицы.

тл; ДР: ОП дважды подсчитывает электрон, образовавшийся в результате бета-распада, поскольку он уже подсчитан в массе N14.
OP мог бы понять свою ошибку, также проверив сохранение заряда. «Эй, откуда взялся этот дополнительный отрицательный заряд? Может ли он быть как-то связан с тем таинственным избытком массы, который я только что обнаружил?»

Атомные массы включают как ядра, так и электроны для нейтрального атома. У азота на один электрон больше, чем у углерода.

Как сохраняется масса-энергия при распаде 146C614C_6^{14}\mathrm C?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v