X-PDF

Удельная энергия связи.

Поделиться статьей

Энергия связи.

Важную роль во всей ядерной физике играет понятие энергии связи ядра. Энергия связи позволяет объяснить устойчивость ядер, выяснить, какие процессы ведут к выделению ядерной энергии.

Точные измерения масс ядер показывают, что масса ядра (Мя) всегда меньше суммы масс покоя слагающих его свободных нейтронов и протонов.
При делении ядра: масса ядра всегда меньше суммы масс покоя образовавшихся свободных частиц.
При синтезе ядра: масса образовавшегося ядра всегда меньше суммы масс покоя свободных частиц, его образовавших.

 Где: Mя – масса ядра (из справочника)
     Z – число протонов в ядре
     mp – масса покоя свободного протона (из справочника)
     N – число нейтронов в ядре
     mn – масса покоя свободного нейтрона (из справочника)

Уменьшение массы при образовании ядра означает, что при этом уменьшается энергия системы нуклонов: Е = mс2

Существует, как говорят, дефект масс  .

Дефект масс равен разности между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра: Z mp+ N mn – Mя

Так для гелия масса ядра на 1  меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов.

Уменьшение массы при образовании ядра из нуклонов означает, что при этом уменьшается и энергия этих нуклонов на величину, называемую энергией связи Есв.

∆Есв =  Мс2 = (Z mp+ N mn – Mя2

Энергией связи называют энергию, равную работе, которую надо совершить, чтобы расщепить ядро на свободные нуклоны.

По закону сохранения энергия связи одновременно равна энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных свободных нуклонов.

Чем больше энергия связи, тем прочнее ядро, поэтому расчёт энергии связи по дефекту масс – важная задача.

Для расчётов необходимо знать:   mp = 1,00728 а.е.м. . mn = 1, 00866 а.е.м .                                     me = 0,00055 а.е.м 1 а.е.м. = 1, 66·10-27кг

Представленная информация была полезной?
ДА
58.46%
НЕТ
41.54%
Проголосовало: 951

Можно рассчитать энергию, соответствующую 1 а.е.м. по формуле Е = mс2                                    1 а.е.м.  931 МэВ

  Задача: Найти энергию связи . (Mя  из таблицы № 13, стр 167 Рымкевич)

1)  = 3 mp + 4 mn — Mя = 3· 1,00728 + 4 · 1,00866 – (7,01601 — 3· 0,00055) =                                7. 05648 – 7,01436 = 0,04212(а.е.м.)

2) ∆Есв= 931 МэВ · 0,04212 ≈ 39,2 МэВ .           Ответ: ∆Есв  ≈ 39 МэВ

Удельная энергия связи.

Удельная энергия связи — это энергия связи, приходящаяся на один нуклон.

Важную информацию о свойствах ядер содержит экспериментально измеренная зависимость удельной энергии связи от массового числа – А.

Из рисунка видно, что, не считая самых лёгких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон.                                                                                                                                                             Кривая графика имеет слабо выраженный максимум. Максимальную удельную энергию связи                   (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60, т.е. железо и близкие к нему                 по порядковому номеру элементы. Ядра этих элементов наиболее устойчивы.

Если не считать самых легких ядер, удельная энергия связи примерно постоянна и равна 8 МэВ/нуклон. Максимальную удельную энергию связи (8,6МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами                        от 50 до 60. Ядра этих элементов наиболее устойчивы.

По мере перегрузки ядер нейтронами удельная энергия связи убывает.
Для элементов в конце таблицы Менделеева она равна 7,6 МэВ/нуклон (например для урана).

Уменьшение удельной энергии связи у лёгких элементов объясняется поверхностными эффектами. Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, взаимодействуют с меньшим числом соседей, чем внутри ядра, поэтому энергия связи у них меньше, чем у нуклонов внутри ядра.                                                                                            У тяжёлых ядер удельная энергия связи уменьшается за счёт растущей с увеличением Z кулоновской энергии отталкивания протонов, которые стремятся разорвать ядро.


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.46%
НЕТ
41.54%
Проголосовало: 951

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет