Was ist Dichte in der Wissenschaft?
Die Dichte ist definiert als die Masse pro Volumeneinheit . Es ist eine intensive Eigenschaft , die mathematisch als Masse geteilt durch Volumen definiert ist:
ρ = m / V
Mit anderen Worten, die Dichte (ρ) eines Stoffes ist die Gesamtmasse (m) dieses Stoffes geteilt durch das Gesamtvolumen (V), das dieser Stoff einnimmt. Die Standard-SI-Einheit ist Kilogramm pro Kubikmeter ( kg / m 3 ). Die englische Standardeinheit ist Pfund pro Kubikfuß ( lbm / ft 3 ). Die Dichte (ρ) eines Stoffes ist der Kehrwert seines spezifischen Volumens (ν).
ρ = m / V = 1 / ρ
Das spezifische Volumen ist eine intensive Variable , während das Volumen eine umfangreiche Variable ist. Die Standardeinheit für das spezifische Volumen im SI-System ist Kubikmeter pro Kilogramm (m 3 / kg). Die Standardeinheit im englischen System ist Kubikfuß pro Pfund (ft 3 / lbm).
Siehe auch: Wie Dichte die Reaktorreaktivität beeinflusst
Dichte der Kernmaterie
Die Kerndichte ist die Dichte des Atomkerns. Es ist das Verhältnis von Masse pro Volumeneinheit innerhalb des Kerns. Da der Atomkern den größten Teil der Atommasse trägt und der Atomkern im Vergleich zum gesamten Atom sehr klein ist, ist die Kerndichte sehr hoch.
Die Kerndichte für einen typischen Kern kann ungefähr aus der Größe des Kerns und seiner Masse berechnet werden. Typische Kernradien liegen in der Größenordnung von 10 – 14 m . Unter der Annahme einer Kugelform können Kernradien nach folgender Formel berechnet werden:
r = r 0 . A 1/3
wobei r 0 = 1,2 × 10 –15 m = 1,2 fm
Zum Beispiel besteht natürliches Uran hauptsächlich aus Isotop 238 U (99,28%), daher liegt die Atommasse des Uranelements nahe an der Atommasse von 238 U Isotop (238,03u). Sein Radius dieses Kerns wird sein:
r = r 0 . A 1/3 = 7,44 fm.
Angenommen, es ist kugelförmig, dann ist sein Volumen:
V = 4πr 3 /3 = 1,73 x 10 -42 m 3 .
Die übliche Definition der Kerndichte ergibt für ihre Dichte:
ρ Kern = m / V = 238 × 1,66 × 10 –27 / (1,73 × 10 –42 ) = 2,3 × 10 17 kg / m 3 .
Somit ist die Dichte von Kernmaterial mehr als 2,10 14- mal höher als die von Wasser. Es ist eine immense Dichte. Der beschreibende Begriff Kerndichte wird auch auf Situationen angewendet, in denen ähnlich hohe Dichten auftreten, beispielsweise innerhalb von Neutronensternen. Solche immensen Dichten finden sich auch in Neutronensternen.
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.
