{"id":1924,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1924","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1924\/","title":{"rendered":"Dato che un protone ed un neutrone pesano rispettivamente 1,007 e 1,008 u.m.a., perch\u00e9 (come ad esempio) l’isotopo 16 dell’O pesa 15,995 u.m.a., cos\u00ec come l’isotopo 18 dell’O pesa 17,999? Non si dovrebbe fare la somma delle rispettive masse delle particelle subatomiche?"},"content":{"rendered":"

Ogni nucleo \u00e8
\n caratterizzato da un numero di massa, indicato dalla
\n lettera A<\/i>, e da un numero atomico indicato dalla
\n lettera Z<\/i>. <\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

Il numero Z<\/i>
\n rappresenta il numero di protoni, mentre il numero di
\n massa A<\/i> rappresenta il numero totale di nucleoni
\n cio\u00e8 la somma del numero Z<\/i> di protoni e del
\n numero N<\/i> di neutroni che costituiscono il nucleo.
\n Cio\u00e8:<\/font><\/p>\n

A<\/i>
\n = Z<\/i> + N<\/i><\/font><\/p>\n

Nuclei che hanno lo
\n stesso valore di Z ma diversi valori di A si chiamano isotopi<\/b>.
\n In altre parole gli isotopi sono nuclei che hanno lo
\n stesso numero di protoni ma diverso numero di neutroni.<\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

Nel nucleo protoni e
\n neutroni sono soggetti alla forza nucleare che li tiene
\n legati fortemente insieme.<\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

Se gli A nucleoni che
\n costituiscono il nucleo interagissero tra loro solamente
\n tramite la forza elettromagnetica, il nucleo si
\n disintegrerebbe, dato che la forza agente sarebbe quella
\n repulsiva tra i protoni (che hanno la stessa carica
\n elettrica). Ci\u00f2 significa che, almeno a distanze
\n inferiori a 3\u00b710-15<\/sup> m<\/i>, le forze
\n nucleari sono molto pi\u00f9 intense di quelle coulombiane
\n (vedi figura).<\/font><\/p>\n

\"\"\/<\/font><\/p>\n

La forza nucleare pu\u00f2
\n essere caratterizzata dalle seguenti propriet\u00e0:<\/font><\/p>\n

    \n
  1. \u00e8 una forza
    \n conservativa;<\/font><\/li>\n
  2. \u00e8 nulla per
    \n distanze superiori a 3,0 \u00b710-15<\/sup> m<\/i>,
    \n mentre diventa fortemente attrattiva per distanze
    \n inferiori;<\/font><\/li>\n
  3. \u00e8 fortemente
    \n repulsiva a distanze molto piccole (inferiori a
    \n 0,5\u00b710-15<\/sup> m<\/i>);<\/font><\/li>\n<\/ol>\n

    Misurando la massa di un
    \n nucleo e confrontandola con la somma delle masse dei
    \n nucleoni che lo costituiscono, scopriamo un fatto
    \n apparentemente strano: quando protoni e neutroni sono
    \n legati in un nucleo, hanno una massa minore rispetto a
    \n quando sono separati.<\/font><\/p>\n

    \n <\/div>\n

    Consideriamo, per
    \n esempio, il nucleo del deuterio che \u00e8 un isotopo pesante
    \n dell\u2019idrogeno, costituito da un protone e da un
    \n neutrone. Esso ha massa:<\/font><\/p>\n

    M<\/i>D
    \n <\/sub>= 3,3434 \u00b710-27<\/sup> Kg<\/i><\/font><\/p>\n

    mentre la somma delle
    \n masse di un protone e di un neutrone \u00e8 uguale a:<\/font><\/p>\n

    M<\/i>p<\/sub>
    \n + M<\/i>n<\/sub> = ( 1,6725\u00b710-27<\/sup> +
    \n 1,6748\u00b710-27<\/sup>) Kg<\/i> = 3,3473 \u00b710-27<\/sup>
    \n Kg<\/i><\/font><\/p>\n

    Se calcoliamo la
    \n differenza tra la somma delle masse del protone e del
    \n neutrone liberi (M<\/i>p<\/sub> + M<\/i>n<\/sub>)
    \n e la massa del deuterio (M<\/i>D<\/sub>) otteniamo:<\/font><\/p>\n

    DM<\/i>
    \n = (M<\/i>p<\/sub> + M<\/i>n<\/sub>) – M<\/i>D<\/sub>
    \n = (3,3473\u00b710-27<\/sup> – 3,3434 \u00b710-27<\/sup>) Kg
    \n <\/i>= 0,0039 \u00b710-27<\/sup> Kg<\/i><\/font><\/p>\n

    cio\u00e8 0,0039 \u00b710-27<\/sup>
    \n Kg <\/i>di massa sono scomparsi (difetto di massa<\/b>).<\/font><\/p>\n

    Poich\u00e9 sappiamo che
    \n massa ed energia sono equivalenti si pu\u00f2 pensare che la
    \n massa mancante si sia trasformata in energia secondo la
    \n relazione <\/font><\/p>\n

    E<\/i>
    \n = mc<\/i>2<\/sup> (1)<\/font><\/p>\n

    Immaginiamo di costruire
    \n il deuterio avvicinando un protone ed un neutrone.
    \n Quando, a distanze molto piccole, entrano in gioco le
    \n forze attrattive nucleari, dobbiamo frenare le due
    \n particelle compiendo un lavoro negativo. In altri termini
    \n la formazione del deuterio riversa energia
    \n nell\u2019ambiente circostante. In particolare, ogni
    \n volta che si forma il deuterio, sono liberati fotoni
    \n gamma di energia pari a 2,22 MeV (milioni di
    \n elettronvolt).<\/font><\/p>\n

    Dalla relazione (1)
    \n ricavando la massa si ha:<\/font><\/p>\n

    \"\"\/<\/font><\/p>\n

    energia che \u00e8 uguale
    \n alla massa scomparsa.<\/font><\/p>\n

    Il difetto di massa di
    \n un nucleo corrisponde, pertanto, all\u2019energia
    \n liberata durante la sua formazione.<\/font><\/p>\n

    \n <\/div>\n

    Il prodotto del difetto
    \n di massa per il quadrato della velocit\u00e0 c della luce nel
    \n vuoto \u00e8, quindi, uguale all\u2019energia di legame del
    \n nucleo, cio\u00e8 all\u2019energia che occorre fornire al
    \n nucleo per separare i nucleoni e portarli molto lontani
    \n gli uni dagli altri.<\/font><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    […]<\/p>\n","protected":false},"author":290,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[47],"tags":[],"class_list":["post-1924","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica-quantistica-e-nucleare"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1924","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/290"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1924"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1924\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1924"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1924"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1924"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}