flag فارسی flag English
ورود عضویت

محاسبه چگالی اتمی ماده مرکب وقتی چگالی اجزا مشخص باشند.

  • صفحه اول
  • محاسبه چگالی اتمی ماده مرکب وقتی چگالی اجزا مشخص باشند.
image

محاسبه چگالی اتمی ماده مرکب وقتی چگالی اجزا مشخص باشند.

کد مونت کارلو MCNP  

یکی از مسایل مهم در کد MCNP مشخص کردن ماده می باشد. در کارت سلول بر ای ماده مورد نظر باید چگالی آنرا مشخص کنیم. چگالی مواد خالص را می توان با مراجعه به کتابهای مرجع پیدا کرد اما وقتی که هدف ما کار روی ترکیبات باشد همیشه پیدا کردن چگالی مواد آسان نیست.

 

شند.

 

برای محاسبه چگالی اتمی یک ماده مرکب، نیاز دارید تا ترکیب شیمیایی و چگالی هر یک از اجزای آن را بدانید. چگالی اتمی به تعداد اتم‌ها در واحد حجم یک ماده اشاره دارد. برای محاسبه آن به صورت زیر عمل کنید:

مراحل محاسبه چگالی اتمی ماده مرکب

  1. تعیین ترکیب شیمیایی:

    • ترکیب شیمیایی ماده مرکب را به صورت درصد وزنی هر جزء بدانید. به عنوان مثال، فرض کنید ماده مرکب شامل A و B با درصد وزنی \[w_A\] و  \[w_B \] باشد.

  2. چگالی هر جزء:

    • چگالی هر جزء را بدانید. فرض کنید چگالی جزء A برابر با  \rho_A و چگالی جزء B برابر با  \rho_B باشد.

  3. جرم مولی هر جزء:

    • جرم مولی هر جزء را بدانید. فرض کنید جرم مولی جزء A برابر با  M_A و جرم مولی جزء B برابر با  M_B باشد.

  4. محاسبه چگالی مولی ماده مرکب:

    • چگالی مولی ماده مرکب را با استفاده از درصد وزنی و چگالی هر جزء محاسبه کنید:

\[ \rho_{compound} = \left( \frac{w_A}{\rho_A} + \frac{w_B}{\rho_B} \right)^{-1} \]

  1. محاسبه تعداد اتم‌ها در واحد حجم:

    • تعداد مول‌های هر جزء را در یک حجم مشخص از ماده مرکب محاسبه کنید. برای این کار، از چگالی مولی ماده مرکب و جرم مولی هر جزء استفاده کنید:

\[ n_A = \frac{\rho_{compound} \times \frac{w_A}{100}}{M_A} \]
\[ n_B = \frac{\rho_{compound} \times \frac{w_B}{100}}{M_B} \]

  1. محاسبه چگالی اتمی ماده مرکب:

    • تعداد اتم‌های هر جزء در واحد حجم را با استفاده از عدد آووگادرو (NA=6.022×1023 atoms/molN_A = 6.022 \times 10^{23} \, \text{atoms/mol}) محاسبه کنید:

\[ N_{atoms} = N_A \times (n_A + n_B)\]

مثال کاربردی

فرض کنید ماده مرکب شامل 60% وزنی از جزء A و 40% وزنی از جزء B باشد. چگالی جزء A برابر با 2.5 g/cm³ و چگالی جزء B برابر با 3.5 g/cm³ است. جرم مولی جزء A برابر با 50 g/mol و جرم مولی جزء B برابر با 100 g/mol است.

  1. چگالی مولی ماده مرکب:

\[ \rho_{compound} = \left( \frac{0.60}{2.5} + \frac{0.40}{3.5} \right)^{-1} = \left( 0.24 + 0.114 \right)^{-1} = \left( 0.354 \right)^{-1} \approx 2.82 \, \text{g/cm}^3 \]

  1. تعداد مول‌های هر جزء در واحد حجم:

\[ n_A = \frac{2.82 \times 0.60}{50} \approx 0.0338 \, \text{mol/cm}^3 \]
\[n_B = \frac{2.82 \times 0.40}{100} \approx 0.0113 \, \text{mol/cm}^3 \]

  1. چگالی اتمی ماده مرکب:

\[ Natoms=6.022×1023×(0.0338+0.0113)≈2.72×1022 atoms/cm3 \] \[ N_{atoms} = 6.022 \times 10^{23} \times (0.0338 + 0.0113) \approx 2.72 \times 10^{22} \, \text{atoms/cm}^3 \]

این مراحل به شما کمک می‌کند تا چگالی اتمی ماده مرکب را بر اساس ترکیب و چگالی اجزای آن محاسبه کنید.

 

\[ ]\
آموزش قبلی : کد MCNP ساختار تکرار شونده سه بعدی
آموزش بعدی : آموزش MCNP-درس نهم- تمرین 2: 5 تمرین مربوط به تعریف هندسه در mcnp

آکادمی پرتویار در سال 1390 با هدف آموزش کد های هسته ای بوجود آمد. با گذر زمان با گسترش زمینه فعالیت خود به حوزه های علوم پایه، امروز بر چهار محور آموزش، مشاوره، انجام پروژه و پشتیبانی فعالیت می کند

روش های ارتباط

لینک های مهم

تمامی حقوق این وب سایت متعلق به آکادمی پرتویار است آکادمی پرتویار