Coba ceritain soal Rumus jisim separa empirik dalam bahasa melayu

Dalam fizik nuklear, rumus jisim separa empirik, kadang kala dikenali sebagai rumus Weizsäcker, iaitu rumus untuk menganggarkan jisim dan ciri lain bagi nukleus atom. Seperti juga namanya, ia sebahagiannya diasaskan daripada teori dan sebahagian lagi pengukuran empirik; teori berdasarkan "model titisan cecair", dan boleh digunakan bagi kebanyakan sebutan dalam rumus, dan memberikan anggaran secara kasar bagi nilai pekali. Ia dirumuskan pada kali pertama pada 1935 oleh ahli fizik Jerman, Carl von Weizsäcker, dan walaupun pengubahsuaian telah dilakukan terhadap pekali saban tahun, bentuk rumus masih tidak berubah hingga kini.

Rumus ini tidak sepatutnya dikelirukan dengan rumus jisim oleh pelajar Weizsäcker, Burkhard Heim.

Rumus ini memberikan penganggaran yang baik bagi jisim atom dan beberapa kesan yang lain, tetapi tidak menerangkan kewujudan bilangan ajaib.

Model titisan cecair dan analisisnya

Model titisan cecair adalah satu model dalam fizik nuklear yang menganggap nukleus sebagai satu titis bendalir nukleus yang tidak termampat, kali pertama dicadangkan oleh George Gamow dan dibangunkan oleh Niels Bohr dan John Archibald Wheeler. Bendallir ini terdiri daripada nukleon (proton dan neutron), yang terikat oleh daya nuklear kuat.

Walau bagaimanapun, daya ini adalah secara kasar yang tidak menerangkan semua ciri nukleus, tetapi menerangkan bentuk sfera bagi kebanyakan nukleus. Ia juga membantu meramalkan tenaga ikatan bagi nukleus.

Analisis matematik bagi teori ini memberikan persamaan yang cuba meramalkan tenaga ikatan bagi nukleus dalam sebutan bilangan proton dan neutron yang dikandungnya. Persamaan ini mempunyai lima sebutan di bahagian kanan. Ia berikutan kejelekitan ikatan bagi semua nukleon oleh daya nuklear kuat, saling penolakan elektrostatik proton, sebutan tenaga permukaan, sebutan asimetri (diterbitkan daripada proton dan neutron yang mengisi keadaan momentum kuantum bebas) dan sebutan berpasangan (sebahagiannya diterbitkan daripada daripada proton dan neutron yang mengisi keadaan spin kuantum bebas).

Jika kita pertimbangkan jumlah lima jenis tenaga ini, maka gambaran bagi nukleus sebagai titisan cecair adalah disebabkan pemerhatian bagi tenaga ikatan nukleus:

Tenaga isipadu. Apabila sehimpunan nukleon dengan saiz yang sama dipadatkan bersama menjadi isipadu yang terkecil, setiap nukleon dalaman mempunyai bilangan yang tertentu bagi nukleon lain yang bersentuhan dengannya. Maka, tenaga nuklear ini berkadaran dengan isipadu.

Tenaga permukaan. Nukleon di permukaan nukleus bertindak balas dengan beberapa nukleon lain tetapi dalam bilangan yang sedikit berbanding yang di bahagian dalam nukleus, maka tenaga ikatannya adalah kurang. Sebutan tenaga permukaan ini diambil kira sebagai negatif dan berkadaran dengan luas permukaan.

Tenaga Coulomb. Tolakan elektrik antara setiap pasangan proton dalam nukleus menyumbang kepada pengurangan tenaga ikatan.

Tenaga asimetri (juga dipanggil Tenaga Pauli). Tenaga yang dikaitkan dengan prinsip pengecualian Pauli. Jika bukan disebabkan oleh tenaga Coulomb, bentuk yang paling stabil bagi jirim nuklear adalah N=Z, memandangkan nilai yang tidak sama bagi  N dan Z menandakan pengisian aras tenaga yang lebih tinggi bagi satu jenis zarah, manakala meninggalkan aras tenaga yang lebih rendah kekosongan bagi jenis yang lain.

Tenaga berpasangan. Tenaga yang merupakan pembetulan, timbul daripada kecenderungan bagi pasangan proton dan pasangan neutron untuk terbentuk. Bilangan genap bagi zarah adalah lebih stabil berbanding bilangan ganjil.