Η ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα: Formula, και ο ορισμός αξία

Κάθε μία από τις ατομικών πυρήνων απολύτως κάθε χημική ουσία αποτελείται από ένα συγκεκριμένο σύνολο πρωτόνια και νετρόνια. Αυτά συγκρατούνται μαζί από το γεγονός ότι τα σωματίδια παρουσιάζουν κατά την ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των πυρηνικών δυνάμεων έλξης είναι πολύ υψηλή ισχύ τους για μια σχετικά μικρή απόσταση (περίπου 10 ^-13 cm). Με την αύξηση της απόστασης μεταξύ των σωματιδίων και την δύναμη της έλξης αποδυναμώνονται μέσα στο άτομο.

Λόγος για την ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα

Αν φανταστούμε ότι υπάρχει ένας τρόπος για να χωρίσει ένα προς ένα από τους πυρήνα, τα πρωτόνια και τα νετρόνια ενός ατόμου, και τοποθετήστε τα σε μια τέτοια απόσταση που η ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα έπαψε να λειτουργεί, θα πρέπει να είναι πολύ σκληρή δουλειά. Για να εξαγάγετε τον πυρήνα των ατομικών συστατικών του, πρέπει να προσπαθήσουμε να ξεπεράσουμε τις ενδο-ατομικών δυνάμεων. Οι προσπάθειες αυτές θα βγούμε έξω για να διαχωριστεί το άτομο για νουκλεόνια που περιέχονται σε αυτήν. Ως εκ τούτου, είναι δυνατόν να κρίνουμε ότι η ενέργεια του ατομικού πυρήνα είναι μικρότερη από την ενέργεια των σωματιδίων από τα οποία αποτελείται.

Είναι ίση με τη μάζα των υποατομικών μάζας των σωματιδίων του ατόμου;

Το 1919, οι ερευνητές έμαθαν για τη μέτρηση της μάζας του ατομικού πυρήνα. Τις περισσότερες φορές είναι «ζυγίζεται» με τη βοήθεια ειδικών τεχνικών συσκευών, που ονομάζονται φασματόμετρα μάζας. Η αρχή της λειτουργίας τέτοιων συσκευών είναι ότι σε σύγκριση με τα χαρακτηριστικά της κίνησης των σωματιδίων με διαφορετικές μάζες. Επιπλέον, αυτά τα σωματίδια έχουν την ίδια ηλεκτρικό φορτίο. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι τα εν λόγω σωματίδια τα οποία έχουν διαφορετικούς συντελεστές της μάζας που κινούνται κατά μήκος διαφορετικών διαδρομών.

Οι σύγχρονοι επιστήμονες έχουν βρει με μεγάλη ακρίβεια τις μάζες όλων των πυρήνων και των συστατικών πρωτόνια και τα νετρόνια τους. Αν συγκρίνουμε το βάρος ενός συγκεκριμένου πυρήνα με το άθροισμα των μαζών των σωματιδίων που περιέχονται σε αυτό, αποδεικνύεται ότι σε κάθε περίπτωση η μάζα του πυρήνα είναι μεγαλύτερη από την μάζα των μεμονωμένων πρωτόνια και νετρόνια. Αυτή η διαφορά των περίπου 1% για κάθε χημικό προϊόν. Ως εκ τούτου, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα - είναι 1% της ενέργειας της ειρήνης του.

Οι ιδιότητες των πυρηνικών δυνάμεων

Τα νετρόνια που είναι μέσα στον πυρήνα, απωθούνται από τις δυνάμεις Coulomb. Αλλά την ίδια άτομο δεν καταρρέει. Αυτό διευκολύνεται από την παρουσία των ελκτικών δυνάμεων μεταξύ των σωματιδίων στο άτομο. Αυτές οι δυνάμεις, οι οποίες είναι από τη φύση που είναι διαφορετική από τη δύναμη, που ονομάζεται πυρηνική. Και η αλληλεπίδραση των νετρονίων και των πρωτονίων που ονομάζεται ισχυρή αλληλεπίδραση.

Εν συντομία, οι ιδιότητες των πυρηνικών δυνάμεων έχουν ως εξής:

• Αυτή η ανεξαρτησία χρέωση?
• πραγματοποίηση μόνο σε μικρές αποστάσεις?
• και τον κορεσμό, η οποία γίνεται κατανοητή κατακράτηση κοντά μεταξύ τους μόνο ένα ορισμένο αριθμό νουκλεονίων.

Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, σε μια εποχή που είναι συνδεδεμένα τα πυρηνικά σωματίδια, υπάρχει μια απελευθέρωση της ενέργειας με τη μορφή της ακτινοβολίας.

Η ενέργεια σύνδεσης των ατομικών πυρήνων: ο τύπος

Για τις αναφερθείσες υπολογισμούς χρησιμοποιώντας ένα κοινό τύπο:

Ε _{b = (Ζ · m ρ + (} Ω) · m n-M _ί) · c²

Εδώ Ε υπό _{σύνδεση} αναφέρεται στην ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα? c - ταχύτητα του φωτός? Το Ζ είναι ο αριθμός των πρωτονίων? (Ω) - ο αριθμός των νετρονίων? m _ρ υποδηλώνει τη μάζα ενός πρωτονίου? και m _n - μάζα του νετρονίου. M _i είναι το βάρος του ατομικού πυρήνα.

Η εσωτερική ενέργεια των πυρήνων των διαφόρων ουσιών

Για τον προσδιορισμό της ενέργειας της πυρηνικής δέσμευσης, χρησιμοποιείται η ίδια φόρμουλα. Υπολογίζεται από την ενέργεια σύνδεσης όπως υποδεικνύεται προηγουμένως τύπου, δεν είναι περισσότερο από 1% της συνολικής ενέργειας του ατόμου ή της ενέργειας ανάπαυσης. Ωστόσο, μια πιο προσεκτική εξέταση αποδεικνύεται ότι ο αριθμός αυτός είναι αρκετά ποικίλλει κατά τη μετάβαση από ουσία σε ουσία. Αν προσπαθήσει να καθορίσει τις ακριβείς τιμές της, θα είναι ιδιαίτερα διαφορετική από τις λεγόμενες φως πυρήνες.

Για παράδειγμα, ενέργεια σύνδεσης εντός του ατόμου του υδρογόνου είναι μηδέν, επειδή υπάρχει μόνο ένα πρωτόνιο. Η ενέργεια σύνδεσης των πυρήνων ηλίου θα είναι 0,74%. Στον πυρήνα μιας ουσίας που ονομάζεται τρίτιο, ο αριθμός αυτός θα είναι ίση με 0,27%. Σε οξυγόνο - 0,85%. Στο πυρήνα, η οποία είναι περίπου εξήντα νουκλεονίων της ατομικής ενέργειας πρόσδεσης θα είναι περίπου 0,92%. Για πυρήνες με μεγαλύτερο βάρος, ο αριθμός αυτός θα μειωθεί σταδιακά έως 0,78%.

Για να προσδιοριστεί η πυρηνική ενέργεια σύνδεσης του ηλίου, τριτίου, οξυγόνο, ή οποιαδήποτε άλλη ουσία που χρησιμοποιείται τον ίδιο τύπο.

Τύποι πρωτόνια και τα νετρόνια

Οι κύριες αιτίες αυτών των διαφορών μπορεί να εξηγηθεί. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όλα τα νουκλεόνια, τα οποία περιέχονται μέσα στον πυρήνα, χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: επιφάνεια και εσωτερικά. Εσωτερική νουκλεόνια - είναι εκείνοι που περιβάλλονται από άλλα πρωτόνια και τα νετρόνια από όλες τις πλευρές. Η επιφάνεια περιβάλλεται από τους μόνο από το εσωτερικό.

Η ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα - μια δύναμη που εκφράζεται περισσότερο στα εσωτερικά νουκλεόνια. Κάτι παρόμοιο τρόπο, και λαμβάνει χώρα όταν η επιφανειακή τάση των διαφόρων υγρών.

Πόσες νουκλεόνια στον πυρήνα τοποθετείται

Διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των εσωτερικών νουκλεονίων ιδιαίτερα χαμηλά στις λεγόμενες φως πυρήνες. Και εκείνοι που ανήκουν στην κατηγορία του φωτός, το σύνολο σχεδόν των νουκλεονίων θεωρούνται ως επιφανειακή. Πιστεύεται ότι η ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα - είναι το ποσό που χρειάζεται για να αναπτυχθεί με τον αριθμό των πρωτονίων και των νετρονίων. Αλλά ακόμη και αυτή η ανάπτυξη δεν μπορεί να συνεχιστεί επ 'αόριστον. Όταν ένας ορισμένος αριθμός νουκλεονίων - και αυτό είναι από 50 έως 60 - έρχεται σε εφαρμογή είναι μια άλλη δύναμη - ηλεκτρική άπωση τους. Αυτό συμβαίνει ακόμα και ανεξάρτητα από το αν η ενέργεια σύνδεσης του πυρήνα.

Η ενέργεια συνδέσεως του ατομικού πυρήνα σε διαφορετικά υλικά που χρησιμοποιούνται από τους επιστήμονες, προκειμένου να απελευθερώσει την πυρηνική ενέργεια.

Πολλοί επιστήμονες είναι πάντα ενδιαφέρονται για το ερώτημα: πού κάνει την ενέργεια, όταν ελαφρύτερο πυρήνες συντήκονται σε βαρύτερα; Στην πραγματικότητα, η κατάσταση είναι παρόμοια με ατομική σχάση. Κατά τη διαδικασία της σύντηξης του φωτός πυρήνων, όπως ακριβώς συμβαίνει στην διάσπαση των βαρέων πυρήνων πάντοτε σχηματίζεται μια ισχυρότερη τύπου. Για να «πάρει» από το φως πυρήνες όλα τα νουκλεόνια βρίσκονται σε αυτές, πρέπει να δαπανήσει λιγότερη ενέργεια από αυτή που ξεχωρίζει όταν συνδυάζονται. Η αντίστροφη κατάσταση είναι επίσης αλήθεια. Στην πραγματικότητα, η σύνθεση της ενέργειας που πέφτει σε ένα συγκεκριμένο μονάδα μάζας, μπορεί να είναι πιο ειδική σχάση δύναμη.

Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει τις διαδικασίες σχάσης

Η διαδικασία της πυρηνικής σχάσης ανακαλύφθηκε από τους επιστήμονες Hahn και Shtrasmanom το 1938 το χρόνο. Εντός των τειχών του Πανεπιστημίου του Βερολίνου των χημικών ερευνητές ανακάλυψαν ότι κατά τη διαδικασία του βομβαρδισμού του ουρανίου άλλο νετρονίων, μετατρέπεται σε ελαφρύτερα στοιχεία, στέκεται στη μέση του περιοδικού πίνακα.

Μια μεγάλη συμβολή στην ανάπτυξη αυτού του τομέα της γνώσης έχει κάνει και η Λίζα Meytner, του οποίου η συμμορία φορά πρότεινε να μελετηθεί η ραδιενέργεια από κοινού. Hahn Meitner επιτρέπεται να εργάζονται μόνο υπό την προϋπόθεση ότι θα διεξάγουν την έρευνά τους στο υπόγειο και ποτέ δεν θα ανέβει στους επάνω ορόφους, το οποίο ήταν ένα γεγονός της διάκρισης. Ωστόσο, αυτό δεν την εμποδίζει να επιτύχει σημαντική πρόοδο στις σπουδές του ατομικού πυρήνα.