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🧮 Mass Defect Binding Energy 計算機

專業免費的 Mass Defect Binding Energy 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
27.275 MeV
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是核結合能?

核結合能指的是把原子核拆解成一個個自由質子與中子所需的能量。它之所以存在,是因為原子核的實際質量會比所有自由核子質量的總和「略少」一些。這段「消失」的質量就是質量虧損(Δ m),會依據愛因斯坦的質能關係式 E = mc^2 轉換成把原子核緊緊束縛在一起的能量。本工具是一個通用的物理計算器,適用於世界各地,不受國別或法規限制。

計算器使用說明

請輸入質子數(Z)、中子數(N),以及該同位素實測的原子核質量(單位為原子質量單位 u)。計算器會先加總所有自由核子的靜止質量,再減去實際的原子核質量得到質量虧損,接著把這個虧損換算成能量。最後會顯示總結合能(以 MeV 表示)以及每核子結合能——後者是判斷原子核穩定度的重要指標。

公式解析

取質子質量 m_p = 1.007276\ u、中子質量 m_n = 1.008665\ u,則質量虧損為

Δ m = ≤ft( Z · m_p + N · m_n \right) - m_{原子核}
換算常數為 1\ u = 931.494\ \tfrac{MeV}{c^2},因此
E = Δ m · 931.494\ MeV
再除以核子總數 A = Z + N,即可得到每核子結合能。

實例演算:氦-4

以 ⁴He 為例,Z = 2、N = 2,原子核質量約為 4.001506\ u。自由核子的質量總和

2(1.007276) + 2(1.008665) = 4.031882\ u
質量虧損
Δ m = 4.031882 - 4.001506 = 0.030376\ u
結合能
E_B = 0.030376 × 931.494 ≈ 28.3\ MeV
相當於每核子約 7.1\ MeV——這正說明了氦-4 為何具有極高的穩定性。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

該用原子質量還是原子核質量?
嚴格來說,公式應使用裸原子核質量,並搭配質子與中子的質量。如果你手邊只有原子質量,則改用氫原子質量與中子質量,如此一來電子質量便會互相抵消。
為什麼鐵-56 這麼特別?
鐵-56 位於每核子結合能曲線的高峰附近(約 \(8.8\ \text{MeV}\)),是束縛最緊、最穩定的原子核之一。
每核子結合能越高代表什麼?
代表該原子核越穩定,要把它(按每個核子計)拆解開來所需的能量也越多。