Saistošais enerģija atoma kodolā: Formula, un vērtība definīcija

Katrs no atomu kodoliem absolūti jebkura ķīmiska viela, veido īpašu komplektu protoniem un neitroniem. Tie tiek turēti kopā ar to, ka daļiņas saskaņā ar saistīšanas enerģiju atoma kodolā.

Raksturīga iezīme kodolspēku piesaistes ir to ļoti augstu jaudu salīdzinoši nelielu attālumu (aptuveni 10 ^-13 cm). Ar pieaugošo attālumu starp daļiņām un pievilcības spēku, ir novājināta ietvaros atoma.

Diskurss uz saites enerģiju kodolā

Ja mēs iedomājamies, ka ir veids, lai atdalītu pa vienam no kodola, protoniem un neitroniem atoma, un ievietot tos tādā attālumā, ka saistošs enerģija atoma kodolā pārstāja darboties, tas ir ļoti grūti strādāt. Lai iegūtu kodolu tās atomu sastāvdaļu, mums ir jāmēģina pārvarēt iekšējo atomu spēkus. Šie centieni dosies, lai atdalītu atoms uz nucleons tajā ietvertajiem. Līdz ar to ir iespējams novērtēt, ka enerģija atoma kodolā ir mazāks nekā enerģijas daļiņu, kas to veido.

Tas ir vienāds ar masu subatomisko daļiņu masas atoma?

In 1919, zinātnieki iemācījušies novērtēt masu atoma kodolā. Visbiežāk tā ir "nosver" ar speciālām tehniskām ierīcēm, ko sauc masspektrometri. Par darbības šādām ierīcēm princips, ka, salīdzinot īpašības kustības daļiņu ar dažādu masu. Turklāt šīs daļiņas ir tāda pati elektrisko lādiņu. Aprēķini rāda, ka šīs daļiņas, kurām ir atšķirīgas likmes masas pārvietojas pa dažādām trajektorijām.

Mūsdienu zinātnieki ir noskaidrojuši, ar lielu precizitāti masu visu kodolu un to veidojošo protoniem un neitroniem. Ja mēs salīdzinām ar īpašu kodola ar masu summu no daļiņām, kas ietverti tā svaru, izrādās, ka katrā gadījumā masa pamatā ir lielāka nekā masa atsevišķu protoniem un neitroniem. Šī atšķirība ir aptuveni par 1% par katru ķīmisko vielu. Līdz ar to var secināt, ka saistošs enerģija atoma kodolā - ir 1% no enerģijas viņa mieru.

Īpašības kodolspēku

Neitroni, kas ir iekšā kodolā, atvairīt viens ar otru ar Coulomb spēkiem. Bet tajā pašā atoma nav sabrukt. To veicina klātbūtnē pievilcīgu spēku starp daļiņu atomam. Šie spēki, kas ir no dabas, kas ir atšķirīgs no jaudas, ko sauc par kodolieročiem. Un mijiedarbība neitronu un protonu sauc spēcīgu mijiedarbību.

Īsumā, īpašības kodolspēki ir šādi:

• Šī maksa neatkarība;
• veikt tikai īsos attālumos;
• un piesātinājumu, kas tiek saprasts saglabāšanu tuvu viens otram tikai noteiktu skaitu nucleons.

Saskaņā ar likumu saglabāšanas enerģijas, laikā, kad kodolieročus daļiņas tiek savienots, ir atbrīvošana no enerģijas veidā starojumu.

Saistīšanas enerģiju atomu kodoliem: formula

Par minētajiem aprēķiniem, izmantojot vienotu formulu:

E _{b = (Z · m p + (} AZ) • m n-M _i) · c²

Šeit E saskaņā ar _saistošu attiecas uz saistīšanas enerģiju kodolu; c - ātrums gaismas; Z ir protonu skaits; (AZ) - skaits neitronu; m _p apzīmē masu protonu; un m _n - masa neitronus. M _i ir atoma kodolā svars.

Iekšējais enerģija kodolos dažādu vielu

Lai noteiktu enerģiju no kodolenerģijas saistoši, izmanto to pašu formulu. Aprēķina pēc formulas saistošā enerģiju, kā norādīts iepriekš, tas ir ne vairāk kā 1% no kopējās enerģijas atoma vai atpūtas enerģiju. Tomēr, apskatot tuvāk izrādās, ka šis skaitlis ir diezgan atšķiras pārejas no vielas vielas. Ja jūs mēģināt noteikt savas precīzas vērtības, tie būs īpaši atšķirīgs no tā saukto vieglo kodolu.

Piemēram, saistošs enerģija ietvaros ūdeņraža atoma ir nulle, jo ir tikai viens protonu. Saistoša enerģija hēlija atomu kodoli būs 0.74%. Tajā pamatā sauktā tritiju, šis skaits būs vienāds ar 0,27%. In skābekli - 0.85%. Kodolā, kas ir apmēram sešdesmit nucleons of atomu saistošā enerģiju būtu aptuveni 0.92%. Par kodolu ar lielāku svaru, šis skaitlis pakāpeniski samazināsies līdz 0,78%.

Lai noteiktu kodolu piesaistes enerģiju hēlija, tritiju, skābekļa atoma vai citas vielas, ko izmanto vienu un to pašu formulu.

Veidi protoniem un neitroniem

Galvenie cēloņi Šo atšķirību var izskaidrot. Pētnieki atklāja, ka visi nucleons, kas ir ietvertas kodola, ir sadalīti divās kategorijās: virsmu un iekšējo. Iekšējie nucleons - ir tie, kas ieskauj citiem protoniem un neitroniem, no visām pusēm. Virsma ir ieskauj tās tikai no iekšpuses.

Saistošais enerģija atoma kodolā - spēks, kas ir izteikts vairāk pie iekšējām nucleons. Kaut kas līdzīgs veids, kā notiek tad, kad virsmas spraigumu dažādu šķidrumu.

Cik nucleons kādā kodolā atrodas

Tika konstatēts, ka vairākos iekšējos nucleons īpaši zemu tā saukto vieglo kodolu. Un tiem, kas pieder pie kategorijas, ņemot vērā, gandrīz visi nucleons tiek uzskatīti par virspusēji. Tiek uzskatīts, ka saistošs enerģija atoma kodolā - ir summa, kas nepieciešama, lai augt ar skaitu, protoniem un neitroniem. Bet pat šāds pieaugums nevar turpināties bezgalīgi. Ja noteiktu skaitu nucleons - un tas ir 50-60 - stājas spēkā, ir vēl viens spēks - to elektrisko noraidījums. Tā notiek, pat neatkarīgi no tā, vai saites enerģiju kodolā.

Saistošais enerģija atoma kodolā dažādu materiālu, ko zinātnieki izmanto, lai atbrīvotu kodolenerģiju.

Daudzi zinātnieki ir vienmēr interesē jautājums: kur gan enerģiju, vieglākas kodoli drošinātāju uz smagāku? Faktiski, šī situācija ir līdzīga atomu šķelšanai. Šajā procesā saplūšana gaismas kodolu, tāpat kā tas notiek šķelšanās smago kodolu vienmēr veido spēcīgāku veidu. Uz "get" no gaismas kodolu visi nucleons ir tiem, ir nepieciešams tērēt mazāk enerģijas, nekā vienu, kas izceļas, ja tie ir apvienoti. Converse apgalvojums ir patiess. Faktiski, sintēze enerģiju, kas attiecas uz konkrētu masas vienību, var būt konkrētāki kodolenerģiju.

Zinātnieki ir izpētījuši skaldīšanas procesiem

Process kodola skaldīšanas atklāja zinātnieki Hahn un Shtrasmanom 1938. gadā. Sienās Berlīnes Universitātes ķīmijas pētnieku atklāja, ka šajā procesā urāna bombardēšanas otru neitronu, tā tiek pārvērsta vieglākas elementiem, stāv vidū periodiskās tabulas.

Liels ieguldījums attīstībā šajā jomā zināšanu ir veikusi, un Liza Meytner, kura Gang reiz ierosināja pētīt radioaktivitāti kopā. Hahn Meitner drīkst strādāt tikai ar nosacījumu, ka tā veiks savus pētījumus pagrabā un nekad kāpt uz augšējiem stāviem, kas bija fakts diskriminācijas. Tomēr tas neliedza tai panākt ievērojamu progresu pētījumos atoma kodolā.