Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Дефект массы и энергия связи атомного ядра. Ядерные силыСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Как показывает опыт, масса ядра mя меньше, чем суммарная масса входящих в состав ядра нуклонов. Объяснение этому факту дает релятивистская механика на основе формулы, связывающей массу тела с его энергией покоя Wо (см. Ч.1, (12.7а), (12.10)). Для энергии покоя ядра Wо имеем: С другой стороны, рассматривая ядро как систему нуклонов для Wо на основе формулы (12.14) из Ч.1. имеем: В квадратных скобках формулы (16.15) стоит суммарная масса нуклонов ядра, находящихся в свободном, не связанном состоянии. Из (16.14) и (16.15) для энергии связи Wсв получим: В фигурных скобках формулы (16.16) стоит разница между суммарной массой свободных нуклонов ядра и массой самого ядра. Величина эта называется дефектом массы ядра и обозначается греческой буквой Δ, следовательно: Из формулы (16.16) и (16.17) следует, что энергия связи Wсв и дефект массы Δ связаны простой формулой: Энергия связи имеет простой смысл: это та энергия, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на составляющие его нуклоны и удалить нуклоны друг от друга на такое расстояние, где они не взаимодействуют друг с другом. Отношение энергии связи Wсв к числу нуклонов в ядре А называется удельной энергией связи. Этой величиной удобно характеризовать устойчивость ядер. На рисунке (16.1) приведен график зависимости удельной энергии связи Wсв/А от числа нуклонов в ядре. Рис. 16.1 Из графика видно, что для большинства ядер удельная энергия связи почти постоянна. Объясняется это тем, что нуклон в ядре взаимодействуют не со всеми нуклонами ядра, а только с ограниченным их числом. Это свойство называется насыщением ядерных сил. Для легких ядер удельная энергия связи резко возрастает с ростом А, например, для дейтерия она равна 1,1 МэВ/нуклон, а уже для гелия составляет 7,1 МэВ/нуклон. Для ядер с массовыми числами А от 50 до 60 удельная энергия связи максимальна и составляет 8,7 МэВ/нуклон. Ростом А удельная энергия связи немного уменьшается. Это объясняется возрастающей ролью кулоновского отталкивания для ядер с большим числом протонов. Для урана (А=235 или А=238) удельная энергия связи составляет 7,5 МэВ/нуклон. Из графика зависимости удельной энергии связи от массового числа следует, что энергетически выгодны два процесса: 1. Слияние (синтез) легких ядер в одно ядро; 2. Деление тяжелых ядер на несколько более легких ядер. Так, например, в реакции слияния двух ядер дейтерия в ядро гелия выделяется энергия, равная 24 МэВ. Деление ядра с массовым числом А=240 (Wсв/А=7,5 МэВ/нуклон) на два ядра с А=120 (Wсв/А=8,5 МэВ/нуклон) привело бы к высвобождению энергии: ΔW=(8,5-7,5)·240=240 МэВ. Для сравнения, при сжигании угля в химической реакции: выделяется всего 5 Эв энергии, что на 6-7 порядков меньше, чем в ядерных реакциях. Какие же силы удерживают нуклоны вместе, сдерживая кулоновское отталкивание протонов в ядре? Ядерное взаимодействие между нуклонами получило название сильного взаимодействия. Сам термин " сильное " означает, что это взаимодействие сильней кулоновского. Ядерные силы имеют следующие особенности:
Современная теория сильного взаимодействия - квантовая хромодинамика - пока далека от завершения. Однако, для многих задач ядерной физики вполне удовлетворительные результаты дает описание взаимодействия нуклонов, представляемых как элементарные объекты, посредством обмена p-мезонами. Существуют π+, π- и πо - мезоны. Два первых заряжены, модули их зарядов равны элементарному заряду е. Масса заряженных π-мезонов одинакова и равна 273mе (140 МэВ). Масса πо-мезона равна 2764mе (135 МэВ). Спины всех трех π -мезонов равны нулю. Время жизни π+ и π--мезонов 2,6 10-8 с, πо - мезона - 0,8·10-16 с. Мезоны, как и протон с нейтроном, относятся к адронам, т.е. к частицам, участвующим в сильном взаимодействии. Но, в отличие от протона и нейтрона, мезоны не несут барионного заряда, который сохраняется в ядерных реакциях. Поэтому протон и нейтрон относят к барионам, а мезоны не являются барионами. Итоги лекции N 16
где Z - зарядовое число.
где Х - химический символ данного элемента в таблице Менделеева; А - массовое число (общее число протонов и нейтронов - нуклонов - в ядре); Z - зарядовое число.
где А - массовое число - общее число протонов и нейтронов (нуклонов) в ядре.
1) Слияние (синтез) легких ядер в одно ядро; 2) Деление тяжелых ядер.
ЛЕКЦИЯ N 17
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 1364; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.188.0.20 (0.007 с.) |