Vazebná energie atomového jádra: Vzorec a definice hodnota

Každý z atomových jader naprosto všechny chemické látky, se skládá ze specifického souboru protonů a neutronů. Jsou drženy pohromadě se tím, že částice přítomné v vazební energii atomového jádra.

Charakteristickým rysem jaderné síly přitažlivosti je jejich velmi vysoký výkon pro relativně malé vzdálenosti (asi 10 ^-13 cm). Se zvyšující se vzdáleností mezi částicemi a přitažlivá síla je oslabena v atomu.

Pojednání o vazební energie v jádře

Představíme-li si, že existuje způsob, jak oddělit jeden po druhém z jádra, protonů a neutronů v atomu, a umístit je v takové vzdálenosti, že vazební energie atomového jádra přestala fungovat, musí být velmi tvrdá práce. Za účelem získání jádro svých atomových složek, musíme se pokusit překonat intra-atomové síly. Tyto snahy vyjde oddělit atom na nukleonů v něm obsažených. Z tohoto důvodu je možno soudit, že energie atomového jádra je menší než energie částic, z nichž se skládá.

To se rovná hmotnosti subatomové částic hmoty atomu?

V roce 1919, vědci naučili změřit množství atomového jádra. Nejčastěji je to „zváží“ pomocí speciálních technických zařízení, které se nazývají hmotnostní spektrometry. Princip činnosti těchto zařízení je, že v porovnání charakteristiky pohybu částic s různými hmotnostmi. Kromě toho, tyto částice mají stejný elektrický náboj. Výpočty ukazují, že tyto částice, které mají různé rychlosti hmotnosti pohybující se různých trajektoriích.

Moderní vědci zjistili s velkou přesností masy všech jader a jejich součástí, protonů a neutronů. Porovnáme-li hmotnost konkrétního jádra se součet hmotností částic v ní obsažené, se ukazuje, že v každém případě je hmotnost jádra je větší než hmotnost jednotlivých protonů a neutronů. Tento rozdíl v přibližně 1% pro každou chemickou látku. Proto lze dojít k závěru, že vazební energie atomového jádra - je 1% energie z jeho klidu.

Vlastnosti jaderných sil

Neutrony, které jsou uvnitř jádra, vzájemně odpuzují Coulomb síly. Ale na stejném atomu nerozpadla. To je usnadněno přítomností přitažlivé síly mezi částicemi v atomu. Tyto síly, které jsou takové povahy, že je odlišný od výkonu, tzv jaderné. A interakce neutronů a protonů s názvem silnou interakci.

Stručně řečeno, vlastnosti jaderných sil, jsou následující:

• Tento poplatek za nezávislost;
• vliv pouze na krátké vzdálenosti;
• a nasycení, čímž se má retenci blízko sebe pouze určitý počet nukleonů.

Podle zákona o zachování energie, v době, kdy jsou připojeny jaderné částice, je uvolnění energie ve formě záření.

Vazebná energie atomových jader: vzorec

U uvedených výpočtů za použití společného vzorce:

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

Zde E pod _vazba se vztahuje k vazebné energie jádra; c - rychlost světla; Z je počet protonů; (AZ) - počet neutronů; m _p značí hmotnost protonu; a m _n - hmotnost neutronu. M _i je hmotnost atomového jádra.

Vnitřní energie jader různých látek

K určení energie z jaderné vazby, který se používá stejný vzorec. Vypočítá podle vzorce vazebnou energii, jak bylo uvedeno výše, není větší než 1% z celkové energie atomu nebo klidové energie. Při bližším zkoumání se ukázalo, že tento počet se zcela liší v přechodu od látky k látce. Pokusíte-li se zjistit jeho přesné hodnoty, budou především liší od takzvaných lehkých jader.

Například vazebné energii v atomu vodíku je nula, protože je tam jen jeden proton. Vazba energie jader hélia bude 0,74%. V jádru tritia látky zvané, tento počet se rovná 0,27%. V kyslíku - 0,85%. V jádru, což je asi šedesát nukleony atomové vazebné energie by bylo asi 0,92%. Pro jádra s větší hmotností, bude toto číslo se postupně sníží na 0,78%.

Pro stanovení nukleární vazební energie helia, tritium, kyslíku, nebo jiné látky, používají stejný vzorec.

Druhy protonů a neutronů

Mezi hlavní příčiny těchto rozdílů lze vysvětlit. Výzkumní pracovníci zjistili, že všechny nukleony, které jsou obsažené v jádře, jsou rozděleny do dvou kategorií: povrchu a vnitřní. Vnitřní nukleony - jsou ty, které jsou obklopeny jinými protony a neutrony ze všech stran. Povrch je obklopen nich pouze zevnitř.

Vazebná energie atomového jádra - síla, která je vyjádřeno na vnitřních nukleonů. Něco podobného způsobem, a nastane, když povrchové napětí různých kapalin.

Kolik nukleony v jádře se umístí

Bylo zjištěno, že počet vnitřních nukleonů mimořádně nízké v tzv lehká jádra. A ty, které patří do kategorie světla, téměř všechny nukleony jsou považovány za povrchní. Předpokládá se, že vazební energie z atomového jádra - je částka, kterou potřebuje k růstu s počtem protonů a neutronů. Ale i takový růst nemůže pokračovat do nekonečna. Pokud určitý počet nukleonů - a to je 50 až 60 - nabývá účinnosti je další síla - jejich elektrický odpor. To nastane dokonce bez ohledu na to, zda vazebné energie v jádře.

Vazebná energie atomového jádra v různých materiálů vědci používají pro uvolnění jaderné energie.

Mnozí vědci jsou vždy zájem na otázku: Kde se bere energie, když lehčí jádra pojistka do těžší? Ve skutečnosti, že tato situace je podobná jaderné štěpení. V procesu syntézy lehkých jader, stejně jako je tomu v štěpení těžkých jader vždy vytvořena silnější typ. „Dostat“ z lehkých jader všechny nukleony jsou v nich, je třeba vynaložit méně energie než ten, který vyniká, když jsou kombinovány. Hovořit prohlášení je také pravda. Ve skutečnosti je syntéza energie, která dopadá na konkrétní jednotky hmotnosti, může být více specifická štěpení energie.

Vědci studovali procesy štěpení

Proces jaderného štěpení byl objeven vědci Hahn a Shtrasmanom v roce 1938 rok. Ve stěnách berlínské univerzity chemických výzkumníků zjistil, že v procesu bombardování uranu jiného neutronů, je převeden do lehčích prvků, který stál ve středu periodické tabulky.

Velkým příspěvkem k rozvoji této oblasti znalostí učinila a Liza Meytner, jehož Gang kdysi navrhl studovat radioaktivitu dohromady. Hahn Meitner dovoleno pracovat pouze pod podmínkou, že se bude provádět svůj výzkum v suterénu a nikdy nebude stoupat do vyšších pater, což bylo fakt diskriminace. To však nebrání tomu, aby jej bylo dosaženo významného pokroku při studiu atomového jádra.