Дефект маси та енергія зв'язку ядра

Енергія зв'язку нуклонів у ядрі виявляється у тому, що для розкладу його на складові нерухомі нуклони потрібно виконати певну роботу. Можна стверджувати, що при утворенні ядра з нерухомих нуклонів, повинна виділитися енергія, що дорівнює роботі розкладу ядра на нуклони. Таким чином під енергією зв'язку нуклонів у ядрі ми будемо розуміти різницю між енергією усіх вільних нуклонів та енергією ядра, утвореного ними. Повну енергію частинки визначають як еквівалент маси m частинок через формулу Ейнштейна Е=m . Тепер для визначення Е знайдемо масу, яку втрачають нуклони при утворенні ядра (її ще називають дефектом маси ядра)

,

де - маса нейтрона, - маса ядра. Якщо до Z протонів та до маси ядра M_я додати Z електронів, то одержимо іншу формулу для дефекту маси ядра

,

де - маса атома водню, - маса атома. Енергія зв'язку тепер запишеться так

Питома енергія зв'язку - енергія зв'язку, що приходиться на один нуклон ядра

.

В середньому e складає 8 МеВ/нуклон (див. ). Максимум e знаходиться в межах масових чисел 28 < A < 138 і становить ~ 8.7 МеВ/нуклон. До таких найбільш стійких ядер відносяться ядра від . З цієї точки зору ядра можуть перетворюватися шляхом ділення важких і злиття легких ядер, коли кінцеве ядро належить до стійкого ряду ядер у вказаному інтервалі масових чисел А. В обох із цих процесів звільняється достатньо велика енергія, яка використовується в ядерній (ділення ядер) та термоядерній (синтез ядер) енергетиці.

Дата добавления: 2015-11-14