¿Un protón tiene una energía de enlace?

Question

A la hora de calcular el $Q$-valor, $Q = \Delta M \cdot c^2$, de esta reacción:

$$^6Li \ (\alpha, p)\ ^9Be \quad \iff \quad \alpha + \ ^6Li \ \longrightarrow \ ^9Be + p$$

El $Q$-valor también puede ser escrita en términos de las energías de enlace $BE$.

Debo considerar la energía de enlace de los protones $p$ ~$1u\cdot c^2$ o $0$?

Answer 1

Tenga en cuenta que la energía de enlace es relativo, como la energía potencial gravitacional en ciertos aspectos. Dicho esto, la energía de enlace de los protones podría ser considerado como no-cero si su sub-partículas, es decir, quarks, que son estudiados. Sin embargo, ya en la energía de la región de la mencionada reacción de estos sub-partículas no juegan ningún papel directo (a excepción quizás de la física subyacente), es más razonable si se considera la energía de enlace de los nucleones, es decir, los protones y los neutrones, como el cero. Tenga en cuenta que si usted considera que la energía de enlace para ser distinto de cero para ambos lados de la reacción, similares resultados finales podrían ser obtenidos.

Answer 2

No, un protón no tiene una energía de enlace bien definida. Esa sería la energía requerida para separarla en tres quarks, pero los quarks libres no existen.

Answer 3

Sí. Los protones no son partículas elementales, por lo que tienen la energía de enlace. Qué significa eso exactamente es un poco más complicado, ya que la estructura del protón es algo que no tenemos un consenso total en el momento.

Hay dos maneras de ver los protones:

• Los protones están hechos de tres quarks. Cada uno de estos quarks sólo tiene una pequeña fracción de la masa del protón, y la diferencia es la energía de enlace. Tenga en cuenta que la energía de enlace es positivo, y enorme - casi toda la masa alrededor de usted viene de esta energía de enlace.
• Los protones están hechas de un mar de quarks y sus correspondientes anti-quarks, con la excepción de tres impares quarks. La masa del protón, viene de todos estos quarks y anti-quarks, pero desde que todos excepto tres parejas, la mayoría de las conductas de los protones proviene de los tres impares quarks. Pero incluso en este caso, el protón tiene la energía de enlace - que simplemente no se tiene en cuenta que el 99% de la masa del protón.

Desde UMD:

Lo que uno ha de aprender acerca de la estructura del nucleón a través de la alta energía de dispersión? Primero de todo, uno aprende de hecho hay 2 hasta los quarks de valencia y 1 quark abajo, con la carga eléctrica de 2/3 y -1/3 de que el protón, respectivamente.

(las propiedades de un protón están determinadas en gran medida por los tres de valencia (impares) quarks)

Segundo, el número de quarks es infinito, porque la integración no parecen converger. Esto es debido a que hay un número infinito de quark y antiquark pares en el protón.

Tenga en cuenta que ambos son esencialmente lo mismo en cuanto a la QFT - que el masivo de la energía de enlace significaría la creación espontánea de quark-antiquark pares; quark confinamiento explica por qué nunca se pueden observar estos en el aislamiento (la energía de enlace de los quarks aumenta con la distancia, y finalmente obtiene suficientemente grande como para que en lugar de la separación, el nuevo quarks se crean). También son esencialmente de la misma fuera de la observación - la masa de los protones es el mismo independientemente de si se trata de la energía de enlace de los quarks dentro de los protones o la suma de las masas de los quarks constituyentes.

Answer 4

Sí, los protones tienen energía de enlace cuando se combinan con neutrones para formar un núcleo. En el proceso de fusión donde los nucleones se combinan para formar helio, requieren menos masa dentro del núcleo de lo que lo hicieron como partículas libres. Esta masa excedente se emite como energía de enlace, que es donde el sol obtiene su poder. Cuando un nucleón abandona el núcleo, se deduce que esta energía de enlace debe ser re-suministrada antes de que pueda convertirse en una partícula libre.