Inloggen

Bindingsenergie

De massa van deeltjes in een kern is kleiner dan de massa van dezelfde deeltjes los van elkaar. In deze videoles wordt uitgelegd dat dit komt door de bindingsenergie; De energie die het kost om een deeltje uit een atoomkern los te maken. Dankzij de bindingsenergie 'kleven' protonen en neutronen aan elkaar in een kern. Zonder bindingsenergie zouden atomen (en alle materie om ons heen en wijzelf dus ook!) nooit kunnen bestaan. In deze videoles uitleg over de bindingsenergie.



Voor het afspelen van de videoles 'Bindingsenergie' moet je ingelogd zijn
Nieuwsgierig? Kijk een demoles:
Voorvoegsels / Harmonische trilling / ElektronVolt

Voorkennis

Proton, neutron, elektron, energie, elektronvolt

BINAS

Belangrijke tabel(len) in Binas: 25

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Bindingsenergie" hoort bij:

HAVO:       geen examenstof
VWO: : Keuzeonderwerp (SE)

(In het oude examenprogramma: HAVO:CE VWO:CE)

Test jezelf - "Bindingsenergie"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Hoe groot is de massa van een helium-4 kern?

Hoe groot is de massa van twee losse protonen + twee losse neutronen?

Hoe groot is de bindingsenergie van Helium-4?

4,002603 u
4,00150584 u
4,00040868 u
4,000000 u
4,02910400 u
4,03188200 u
20 MeV
28 MeV
32 MeV


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel kernen & deeltjes vind je in:
FotonKernenDeeltjesVWO.pdf

Vraag over "Bindingsenergie"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Bindingsenergie

Op donderdag 21 jun 2018 om 13:11 is de volgende vraag gesteld
Gaat er ook energie zitten in een gamma foton, als losse deeltjes een kern vormen? En er gaat ook energie in de bindingsenergie zitten toch?

Erik van Munster reageerde op donderdag 21 jun 2018 om 14:13
Ja, een gammadeeltje heeft ook energie en een deel van de energie die vrijkomt bij het verval gaat zitten in de gammadeeltjes die ontstaan.


Esmee Bos vroeg op woensdag 22 jun 2016 om 18:07
IJzer heeft dus een hoge bindingsenergie toch? Dat zie je namelijk wel in de grafiek, maar bij samengevat wordt gezegd dat ijzer de laagste bindings energie per deeltje heeft?..

Erik van Munster reageerde op woensdag 22 jun 2016 om 21:29
Staat er inderdaad een beetje verwarrend.

In de samenvatting wordt bedoeld dat bij Fe-56 de energie per deeltje het laagste is ten opzichte van de situatie waarbij de kerndeeltjes allemaal los zijn. Het verschil tussen de gebonden situatie en de losse situatie is dan op zijn grootst.

Belangrijkste om te onthouden is dat de deeltjes in Fe-56 op de meest vaste manier aan elkaar vastklitten.


Op dinsdag 3 mei 2016 om 08:56 is de volgende vraag gesteld
Hallo meneer,
In de grafiek van de bindingsenergie stijgt de bindingsenergie toeneemt per Nucleon tot Fe-56. Waarom daalt de bindingsenergie per van de stoffen nucleon na Fe-56?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 3 mei 2016 om 20:34
Bindingsenergie is een maat voor hoe 'vast' deeltjes in de kern zitten. Een grote bindingsenergie betekent dat de deeltjes erg vast in de kern zitten. Een lagere bindingsenergie voor kernen groter dan IJzer-56 betekent dus dat de kerndeeltjes 'minder vast' zitten.

Waarom dit maximmum precies bij IJzer-56 en niet ergens anders weet ik eerlijk gezegd zelf ook niet.


Julia Jansen vroeg op woensdag 20 jan 2016 om 17:09
Beste meneer, zou je kunnen zeggen dat de bindingsenergie gelijk is aan de ionisatie-energie? Dus dat de energie die vrijkomt bij het vormen van een atoom, ook weer nodig is om het atoom te ioniseren?
Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op woensdag 20 jan 2016 om 17:56
Dag Julia,

Nee, bindingsenergie gaat over het vormen van een kern. Dit is de energie die vrijkomt als protonen en neutronen bij elkaar komen om een atoomkern te vormen.

Ionisatie-energie die nodig is om een elektron weg te halen bij het atoom. Elektronen zitten in een schil op (relatief) grote afstand van de kern. Ionisatie is iets wat niet in de kern plaatsvindt maar (ver) daarbuiten.

Hoop dat je hier iets verder mee komt...

Erik


Op dinsdag 21 apr 2015 om 12:44 is de volgende vraag gesteld
U zegt dat de bindingsenergie per deeltje bij ijzer het laagst is, moet dat niet andersom zijn, omdat de bindingsenergie bij ijzer het grootst is, dus ook de bindingsenergie per deeltje?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 21 apr 2015 om 14:55
Wat ik bedoelde is dat in een ijzerkern de deeltjes het meest "vast" zitten. Meer dan bij andere kernen. Inderdaad is de bindingsenergie dus hoger dan in andere kernen en niet lager.


Op zaterdag 19 jul 2014 om 08:35 is de volgende vraag gesteld
Hoe weet men dat protonen en neutronen in een atoomkern minder wegen dan het zelfde aantal los van elkaar?

Erik van Munster reageerde op zondag 20 jul 2014 om 17:25
Dit weet men door onderzoek waarbij men kernen expres laat splitsen of laat fuseren. Door vergelijking van energien van de begindeeltjes en de ontstane deeltjes kun je erachter komen wat de energie, en dus de massa, van ieder deeltje is.


Op maandag 28 apr 2014 om 16:43 is de volgende vraag gesteld
Hoe ga je bij de derde vraag van 0,03037616 u naar 5,044.10^-29 kg?

Erik van Munster reageerde op maandag 28 apr 2014 om 21:11
"u" betekent atomaire massaeenheid; de eenheid waarmee massa's in atomen meestal gegeven worden.

In BINAS tabel 7 staat 1 u = 1,6605*10*-27 kg. Hiermee kun je gewoon u naar kg omrekenen:

0,03037616 * 1,6605*10-27=5,044*10^-29 kg.


Op maandag 24 mrt 2014 om 16:43 is de volgende vraag gesteld
in het filmpje ga je van 1.1875*10^-11 J naar 74.0208 MeV.

hoe heb je deze stap gedaan?
wat heb je keer J of gedeeld door J gedaan?

Erik van Munster reageerde op maandag 24 mrt 2014 om 16:54
Van MeV naar J: Vermenigvuldigen met 1,602*10^-19
Van J naar MeV: Delen door 1,602*10^-13

In dit geval dus 1,1875*10^-11 / 1,602*10^-13 = 74,0208 MeV.

NB: Niet vergeten om de [EXP] toets van je rekenmachine te gebruiken!


Op dinsdag 14 mei 2013 om 09:53 is de volgende vraag gesteld
Protonmassa: 1,00728u
Neutronmassa: 1,00867u
1u=931,48 MeV

1: Bereken de bindingsenergie van een 231
TH kern. Druk het antwoord uit in J.

Vanaf t=0 vervalt een bepaalde hoeveelheid 231
TH .
2: Bereken het percentage van deze hoeveelheid dat na 12,8 jaar nog niet vervallen is.
Antwoord; halveringstijd is=25,6jaar
t=12,8 jaar
Dus Nt=100.0,5^(12,8/25,6)
=70>>>is dit 70% wat het nog niet vervallen? want dat was de vraag percentage na 12,8 dat nog niet vervallen is,
ik ben even in de war met wat het nog over is en wat nog niet vervallen is..
Graag uw opmerking hierover..

en bij de vraag 1 over de bindingsergie, dit snap ik nog niet helemaal goed..
Bedankt

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mei 2013 om 10:51
Bij vraag 1:
Stap 1: Bepaal het aantal protonen en neutronen in Th-231.

Stap 2: Tel de massa's van de losse protonen en neutronen bij elkaar op.

Stap 3: Bereken het verschil van de massa van de losse protonen en neutronen met de massa van een Th-231-kern zoals die in BINAS staat (elektronen ervan aftrekken!)

Stap 4: Bereken uit dit massaverschil de energie met E=mc^2. Dit is de totale bindingsenergie van Th-231.

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mei 2013 om 11:02
Bij vraag 2:
Als ik het uitreken kom ik op een aantal kernen wat over is van N(t) = 100*0,5^(12,8/25,6)=70,7106%. Het aantal kernen wat al vervallen is is dan dus 100% - 70,716% = 29,289%. Afgerond is dit 29,3%.

Op dinsdag 14 mei 2013 om 11:20 is de volgende reactie gegeven
Heel erg bedankt voor uw snelle reactie en duidelijke antwoord

Op dinsdag 14 mei 2013 om 15:00 is de volgende reactie gegeven
Geachte heer, Ik heb deze vraag uitgewerkt, over het laatste gedeelte ben ik niet zo zeker, met het omrekenen naar kilogram en van ev naar Mev.. graag als u hier opmerking hebt.. voor de rest is het mij nu heel erg duidelijk hoe ik met bindingsenergie moet werken. Bedankt..



Deeltje Massa(kg) Massa(u)
Proton 1,67262x10^-27 1,0073
Neutron 1,67493x10^-27 1,0087
Elektron 9,10939x10^-31 5,4859x10^-4


massa van een Th-231>>>231,03629
-aantal elek 90x0.0005458=0.49122
230,987168 u Massa samen

Massa losse delen
aantal protonen 90 x 1,00728=90,6552 massa losse p en neut
aantal neutronen 141x 1,00867=141,2138 231,869
-------------
231,869

231,869
230,987168
-------------
0,881832 massade

Op dinsdag 14 mei 2013 om 15:01 is de volgende reactie gegeven
0,881832 massadefect
0,881832 naar naar kilograam omrekeken 0,881832x 1,67262x10^-27??? Massa van proton??1,47497x10^-27 J

E=m.c^2
E=1,47497x10^-27.(3.10^8)2
E=1.327473x10^-10

Van joul naar electroonvolt
E= Q.U 1.327473x10^-10
E= --------------------- =8,2853x10^30 ev? En hoeveel Mev is dit???
1,6022x1-^-19

Erik van Munster reageerde op dinsdag 14 mei 2013 om 15:49
Er zijn twee dingen waar je even bij moet oppassen:

1) Bij berekeningen met massaverschillen moet je altijd met niet afgeronde getallen werken. Protonmassa=1,007276, neutronmassa=1,008665 etc.. gewoon overal de nauwkeurigheid van BINAS aanhouden dus. Ook bij lichtsnelheid en zo.

2) Omrekenen van Joule naar eV is delen door 1,6021765*10^-19. Omrekenen van eV naar MeV is delen door een miljoen (10^6)


Op donderdag 25 apr 2013 om 21:38 is de volgende vraag gesteld
De kern gebonden protonen en neutronen zijn lichter dan de massa van de protonen en neutronen los van elkaar. Dit zou komen door de bindingsenergie die in de kern heerst. Wanneer de bindingsenergie weg zou vallen, wordt dit dan (deels) overgedragen aan de protonen en neutronen in de vorm van extra massa, en de rest wordt omgezet in andere vormen van energie, zoals kinetisch, straling en warmte?

Erik van Munster reageerde op donderdag 25 apr 2013 om 22:08
De bindingsenergie kan niet "wegvallen". Integendeel: je moet juist de energie toevoeren om kerndeeltjes los van elkaar te krijgen. Er is dus juist energie (kinetisch, of straling of wat voor vorm dan ook) nodig om kernen uit elkaar te halen. De energie van deeltjes in de kern is juist lager dan de energie van de losse deeltjes en de massa is dus ook lager.

Op donderdag 25 apr 2013 om 22:56 is de volgende reactie gegeven
Oké, een beetje verwarrend bij mij dat bindingsenergie. Maar ik denk dan ik 'm nu beter begrijp, hoop ik. De energie die je dan nodig hebt om de deeltjes: protonen en neutronen uit een kern los te halen gaat dus voor een deel in de vrijgemaakte protonen en neutronen zit, wat het verschil in energie en massa verklaart? (Kan ik in deze bindingsenergie beter als verbrekingsenergie beschouwen?)

Erik van Munster reageerde op vrijdag 26 apr 2013 om 10:15
Klopt wat je zegt. Bindingsenergie zou je inderdaad net zo goed verbrekingsenergie kunnen noemen.