Түптеу атом ядросы энергиясы: Формула, және мән анықтау

атом ядроларының Әрбір мүлдем кез келген химиялық зат протондар мен нейтрондардың белгілі бір жиынтығынан тұрады. Олар атом ядросының энергиясы аясында бұл бөлшектер осы факт бірге өткізіледі.

тарту ядролық күштер тән ерекшелігі салыстырмалы шағын қашықтықта олардың өте жоғары қуаты болып табылады (шамамен 10 ^-13 см). бөлшектер мен тарту күшіне арасындағы арттыру қашықтық атомның ішіндегі әлсірейді.

ядродағы түптеу энергетика бойынша дискурс

біз атом ядросы, протондар мен нейтрондардың жылғы бір-бірлеп бөліп, және атом ядросы түптеу энергетикалық жұмыс тоқтатты осындай қашықтықта, оларды орналастыру тәсілі бар екенін елестету болса, бұл өте қиын жұмыс болуы керек. оның атом құрамдас ядросы алу мақсатында, біз ішкі атом күштерді жеңу үшін тырысу керек. Бұл күш олардағы нуклондар туралы атомды айыра сөнеді. Сондықтан, бұл атом ядросы энергия, ол тұрады, оның бөлшектердің энергиясын кем екенін айтуға болады.

Ол атомның Subatomic бөлшектердің массасы массасы тең?

1919 жылы, зерттеушілер атом ядросының массасын өлшеу үйренді. Ең жиі масс-спектрометрлер аталады арнайы техникалық құрылғылар, арқылы «екшеп,» отыр. Мұндай құрылғылардың жұмыс істеу принципі, бұл әртүрлі бөлшектердің массасы қозғалыс сипаттамаларын салыстырады. Сонымен қатар, бұл бөлшектер бірдей электр заряды бар. Есептеулер массасының әр түрлі ставкалар бар бөлшектер түрлі траектория бойымен қозғалатын көрсетеді.

Қазіргі заманғы ғалымдар үлкен дәлдікпен барлық ядролардың массасының және олардың құрылтай протондар мен нейтрондардың тапты. біз оған қамтылған бөлшектердің массаларының сомасы нақты ядросы салмағы салыстыруға болса, онда ол әр жағдайда ядросының массасы жеке протондар мен нейтрондардың массасы үлкенірек екен. Әрбір химиялық шамамен 1% Бұл айырмашылық. Сондықтан, бұл атом ядросы деп байланыс энергиясы қорытынды жасауға болады - оның бейбітшілік энергия 1% құрайды.

ядролық күштердің қасиеттері

ядроның ішінде нейтрондардың, кулондық күшімен бір-бірімен тойтарыс. Бірақ сол атомында құлдырап емес. Бұл атом бөлшектері арасындағы тартымды күштердің болуымен жеңілдетіледі. билік ерекшеленеді сипаты болып табылады, бұл күштер, ядролық деп аталатын. Ал нейтрондар мен протондар өзара күшті өзара іс-қимылды деп аталады.

төмендегідей қысқаша, ядролық күштердің қасиеттері болып табылады:

• Бұл төлем тәуелсіздік;
• тек қысқа қашықтықта әсер;
• және бір-біріне жақын нуклондар ғана белгілі бір санын ұстап түсініледі қанықтыру.

энергияның сақталу заңына сәйкес, ядролық бөлшектер қосылған уақытта, сәуле түрінде энергия босату бар.

атом ядроларының байланыс энергиясы: формуласы

ортақ формуланы пайдалана отырып, аталған есептеу үшін:

E _{B = (Z · м р + (} AZ) · М Н -m _і) · c²

Мұнда _түптеу бойынша E ядросының байланыс энергиялары жатады; C - жарық жылдамдығы; Z протондар саны болып табылады; (AZ) - нейтрондардың саны; м _р Протон массасы білдіреді; және М _Н - нейтрондардың массасы. М _і атом ядросының салмағы болып табылады.

түрлі заттардың ядролардың ішкі энергиясы

ядролық түптеу энергиясын анықтау үшін, сол формуланы пайдаланылады. Бұрын көрсетілгендей формула энергиялары арқылы есептелген, ол атомның немесе қалғаны энергиясының жалпы энергиясын астам 1% емес. Алайда, жақын емтихан бойынша бұл сан өте затқа зат көшу өзгереді екен. Егер сіз оның нақты мәндерді анықтау үшін әрекет жасасаңыз, олар деп аталатын жеңіл ядролардың әсіресе түрлі болады.

бір ғана протон бар, өйткені, мысалы, сутек атомның ішіндегі энергиясын түптеу, нөлге тең болады. гелий ядроларының байланыс энергиясы 0,74% болады. тритий деп аталатын заттың өзегі, бұл сан 0,27% тең болады. оттегі - 0,85%. атом энергиясы шамамен алпыс нуклондар болып ядросының, шамамен 0,92% болар еді. үлкен салмағы ядролардың үшін, бұл сан бірте-бірте 0,78% -ға дейін азаяды.

гелий, тритий, оттегі, немесе кез келген басқа заттың ядролық энергиясына анықтау үшін сол формуланы пайдаланылады.

протондар және нейтрондар түрлері

Бұл айырмашылықтар негізгі себептері түсіндіруге болады. беті және ішкі: Зерттеушілер ядросының ішінде қамтылған барлық нуклондар, екі санатқа бөлінеді деп тапты. Ішкі нуклондар - барлық жағынан басқа протондар және нейтрондар қоршалған сол болып табылады. беті ішінен ғана олардың қоршалған.

Атом ядросының байланыс энергиясы - ішкі нуклондар кезінде көрінеді күш. Нәрсе осыған ұқсас жол, және әр түрлі сұйықтықтардың беттік керілу туындайды.

Қанша нуклондар ядросының орналастырылады

Ол деп аталатын жеңіл ядролардың осы ішкі нуклондар саны әсіресе төмен табылды. Ал жарық санатына тиесілі сол, барлық дерлік нуклондар үсті ретінде қарастырылады. протондар мен нейтрондардың саны өсе қажет сома - бұл атом ядросы байланыс энергиясы деп саналады. Алайда, тіпті мұндай өсу шексіз жалғастыра алмайды. белгілі бір нуклондар саны кезде - және ол 50-ден 60-қа дейін болып табылады - қолданысқа енгізіледі басқа күші болып табылады - олардың электр отталкивание. Ол тіпті қарамастан ядродағы ма түптеу энергиясын жүреді.

ядролық энергияны босату мақсатында ғалымдар пайдаланылатын материалдар әр түрлі атом ядросының байланыс энергиясы.

Көптеген ғалымдар әрқашан мәселе қызықтырады: энергетикалық жеңіл ядролар ауырлау ішіне сақтандырғышы кезде қайда? Шын мәнінде, бұл жағдай атом бөлінудің ұқсас. жеңіл ядролардың синтез процесінде, ол ауыр ядролардың бөлшектемей жүреді сияқты әрқашан күшті түрін қалыптастырды. жеңіл ядролардың жылғы «алу» барлық нуклондар, олардың бар, олар аралас болған кезде жүзеге стендтер бір кем энергияны жұмсау керек. кері бекіту, сондай-ақ шынайы болып табылады. Шын мәнінде, массасы нақты құрылғыдағы құлайды энергиясын синтез, неғұрлым нақты бөлу электр болуы мүмкін.

Ғалымдар бөлу процестерін зерттеген

процесс ядролық бөлінудің 1938 жылы ғалымдар хан және Shtrasmanom тапты. химиялық зерттеушілердің Берлин университетінің қабырғасында уран соққылы басқа нейтронды процесінде, ол периодтық ортасында тұрған, жеңіл элементтері айналады деп. табылды

осы білім дамуына үлкен үлес қосты және кімнің Gang бір рет бірге радиоактивтіліктің оқуға ұсынылған Лиза Meytner, болды. Хан Meitner ғана ол жертөле олардың зерттеулер жүргізуге болады және кемсітушілікке факт болды, ол жоғарғы қабатқа көтерілуге болады ешқашан жағдайда жұмыс істеуге мүмкіндік берді. Алайда, бұл атом ядросы зерттеулерге елеулі табыстарға қол жеткізу үшін, оны кедергі болған жоқ.