Tömeg és energia az atommag - studopediya

Nukleont magjában vannak az államok jelentősen eltér a szabad államok. Köztük van egy speciális nukleáris (vagy erős) kölcsönhatás - attrakció. Ez a kölcsönhatás okozza a stabilitás a magok, annak ellenére, hogy az elektrosztatikus taszítást a protonok.

tömege a mag mindig kisebb, mint a tömegek összege alkotó nukleonok. Ennek az az oka, hogy ötvözi a nukleonok a sejtmagban szabadul kötési energiája nukleonok egymással.

A kötési energia egyenlő a munkát, amit el kell végezni annak érdekében, hogy szét az atommag az őt alkotó nukleonok, anélkül, hogy a mozgási energiát.

A kötési energia adja meg:

Ebben a kifejezésben az értéket nevezzük tömegdefektus, ez egyenlő a különbség a teljes tömeg és a tömeg a nukleonok mag:

A gyakorlati számításokban helyett nukleáris tömegek tömegek atomok és a kötési energiát a következő képlettel számoljuk:

Kiszámításához a kötési energiát a következőképpen kell eljárni:

§ A referenciaértékek tömeg atomnyhedinitsah tömege (amu)

§ keresése tömegdefektus általános képletű.

§ Find megaelectronvolts kötési energia (MeV) általános képletű :. (7)

A kötési energia nukleonpáronként az úgynevezett specifikus kötési energia:

A függőség a specifikus kötési energiája a tömegszám egy görbe maximális, a 2. ábrán látható Ebből következik, viszony, hogy a maximális specifikus kötési energia számlák 50 tömegszámú¸60 (azaz, elemeket Cr Zn). Ez eléri a 8,7 MeV / nukleon. A növekedés és tömegveszteséget a specifikus kötődés energia csökken. Az ilyen függőség lehetővé teszi az energia áramlását a kétféle folyamat.

1. Az üzletág a nehéz atommagok az öngyújtót.

Számítás azt mutatja, hogy a szétválás a mag tömegének száma A = 240 (Eb. Ud = 7,5 MeV) két atommagok tömegszáma 120 A = (Eb. Ud = 8,5 MeV) vezetne az energia felszabadítását, egyenlő

DE = (2 × 8,5 × 120-240 × 7,5) = 240 MeV

2. Merge (szintézis) könnyű atommagok egy nehezebb sejtmagban.

Például, a fúzió a két nehéz hidrogén atommagok hélium atommag vezetne az energia felszabadítását 24 MeV.

Összehasonlításképpen, a reakció a C + O2 ® CO2 (szén elégetése) energia szabadul fel „5 eV.

Így, az értékek a kernel A = 50 ÷ 60 a legstabilabb.

Miért van a másik mag stabil? Ennek oka a következő. Hasadási nehéz atommagok a világosabb, el kell menni több közbenső állapotokat. Az energia, mint az alapállapotú energiája a sejtmagba. Ezért a hasadási folyamat igényel további energia (aktiválási energia). ez az energia nem kapjuk a szokásos alapvető feltételeket - spontán hasadási történik. Az aktiválási energia közölni lehet egy nehéz atommag neutron rögzítse azokat. A folyamat a maghasadás urán vagy plutónium neutronokkal alapját a művelet egy atomreaktor és a nukleáris bombát.

A fúzió a könnyű atommagok egy egymagos, jöttek közelebb egymáshoz a parttól ≈10 -15 m. Egy ilyen közeledés megakadályozzák Coulomb-taszítás erők. Ennek legyőzésére taszítás, magok kell mozgatni nagy sebességgel, a megfelelő hőmérséklet T≈10 9 K.

A folyamat a fúziós könnyű atommagok nevezett termonukleáris reakciót. Ez a reakció megy végbe a mélyben a csillagok és a nap, valamint a robbanások hidrogén bombák.