La energio de ligo de la atoma nukleo: Formulo, kaj la valoro difino

Ĉiu el la atomaj kernoj absolute ajna kemia substanco konsistas de specifa aro de protonoj kaj neŭtronoj. Ili estas kunigitaj per la fakto ke la eroj prezenti ene de la energio de ligo de la atoma kerno.

Karakteriza trajto de la nukleaj fortoj de altiro estas ilia tre alta potenco por relative malgranda distanco (ĉirkaŭ 10 ^-13 cm). Kun kreskanta distanco inter la partikloj kaj la forto de altiro estas malfortiĝis ene de la atomo.

Parolado sur la energio de ligo en la nukleo

Se ni imagas ke estas maniero apartigi unu post unu de la kerno, protonoj kaj neŭtronoj de atomo, kaj meti ilin en tia distanco, ke la energio de ligo de la atoma kerno ĉesis funkciigi, ĝi devas esti tre malfacila laboro. Por ekstrakti la kerno de ĝia atoma eroj, ni devas provi superi la intra-atoma fortoj. Tiuj klopodoj eliros disigi la atomon de nukleonoj aperas ĉi tie. Tial eblas juĝi, ke la energio de la atoma nukleo estas malpli ol la energio de la partikloj el kiuj ĝi konsistas.

Estas egala al la maso de subatoma partiklo maso de la atomo?

En 1919, esploristoj lernis mezuri la mason de la atoma kerno. Plej ofte ĝi estas "pezis" per speciala teknika aparatoj, kiuj estas nomataj maso espectrómetros. La principo de operacio de tiaj aparatoj estas ke komparis la karakterizaĵojn de la moviĝo de eroj kun malsamaj masoj. Krome, ĉi tiuj partikloj havas la saman elektra ŝargo. Kalkuloj montris, ke tiuj partikloj kiuj havas malsamajn tarifojn de maso moviĝas laŭ malsamaj trajektorioj.

Modernaj sciencistoj trovis kun granda precizeco la amasoj de ĉiuj nukleoj kaj iliaj konsistigaj protonoj kaj neŭtronoj. Se ni komparas la pezon de specifaj kernon kun la sumo de la masoj de la eroj enhavitaj en ĝi, ĝi rezultas ke en ĉiu kazo la maso de la kerno estas pli granda ol la maso de individuaj protonoj kaj neŭtronoj. Ĉi tiu diferenco de proksimume 1% por ĉiu kemia. Sekve ĝi povas esti konkludis ke la energio de ligo de la atoma nukleo - estas 1% de la energio de sia pacofero.

La proprietoj de nukleaj fortoj

La neŭtronoj, kiuj estas ene de la kerno, forpuŝi unu la alian per Kulombo fortoj. Sed al la sama atomo ne falas dise. Tiu estas havigita de la ĉeesto de la fortoj de altiro inter eroj en la atomo. Ĉi tiuj fortoj, kiuj estas de naturo kiu estas malsama de la povo, nomita nuklea. Kaj la interago de neŭtronoj kaj protonoj nomita forta interago.

Mallonge, la proprietoj de la nukleaj fortoj estas:

• Tiu zorge sendependecon;
• efektivigi nur je mallongaj distancoj;
• kaj saturo, kiu estas komprenita reteno proksime unu la alian nur certa nombro da nukleonoj.

Laŭ la leĝo de konservado de energio, en tempo, kiam la nukleaj eroj estas konektita, estas eldono de energio en la formo de radiado.

La energio de ligo de atomaj kernoj: la formulo

Por la menciita ŝtonojn uzante komunan formulo:

E _{b = (Z · m p + (} AZ) · m n -M _i) · C²

Ĉi tie E sub _deviga rilatas al la energio de ligo de la kerno; c - rapido de la lumo; Z estas la nombro de protonoj; (AZ) - la nombro de neŭtronoj; m _p signifas la maso de protono; kaj m _n - maso de la neŭtrono. M _i estas la pezo de la atoma kerno.

La interna energio de la kernoj de diversaj substancoj

Determini la energio de la nuklea deviga, uzis la saman formulon. Kalkulita per la formulo energio de ligo kiel antaŭe markitaj, ne pli ol 1% de la tuta energio de la atomo aŭ ripozo energio. Tamen, sur pli proksima ekzameno ĝi rezultas ke tiu nombro estas tre varias en la transiro de substanco al substanco. Se vi provas determini lia ĝusta valoroj, ili estu aparte diferenca de la tiel nomata lumo kernoj.

Ekzemple, energio de ligo ene de la atomo de hidrogeno estas nulo, ĉar ekzistas nur unu protono. La energio de ligo de la heliumo kernoj estos 0.74%. Ĉe la kerno de substanco nomita tritio, tiu nombro estos egala al 0,27%. En oksigeno - 0,85%. En la kerno, kiu estas proksimume sesdek nukleonoj de atoma deviga energio estus ĉirkaŭ 0,92%. Por kernoj kun plej granda pezo, tiu nombro estos laŭgrade malpliiĝas al 0,78%.

Determini la nuklea deviga energio de heliumo, tritio, oksigeno, aŭ ajna alia substanco uzis la saman formulon.

Tipoj de protonoj kaj neŭtronoj

La ĉefaj kaŭzas de ĉi tiuj diferencoj povas klarigi. Esploristoj trovis ke ĉiuj nukleonoj, kiuj estas enhavitaj ene de la kerno, estas dividitaj en du kategorioj: surfaco kaj internaj. Interna nukleonoj - estas tiuj, kiuj estas ĉirkaŭitaj de aliaj protonoj kaj neŭtronoj de ĉiuj flankoj. La surfaco estas ĉirkaŭita de ili nur de interne.

La energio de ligo de la atoma nukleo - forto kiu estas esprimita pli ĉe la interna nukleonoj. Io simila maniero, kaj okazas kiam la malprofundan streĉiĝon de la diversaj likvaj.

Kiom da nukleonoj en nukleo estas metita

Ĝi estis trovita ke la nombro de internaj nukleonoj aparte malalta en la tiel nomata lumo kernoj. Kaj tiuj, kiuj apartenas al la kategorio de la lumo, preskaŭ ĉiuj de la nukleonoj estas konsiderata kiel malprofunda. Oni kredas ke la energio de ligo de la atoma nukleo - estas la kvanto kiu bezonas kreski kun la nombro de protonoj kaj neŭtronoj. Sed eĉ tia kresko ne daŭrigi senfine. Kiam iu numero de nukleonoj - kaj estas de 50 al 60 - venas en efikon estas alia forto - ilia elektra repuŝo. Ĝi okazas sen importi se la energio de ligo en la nukleo.

La energio de ligo de la atoma nukleo en malsamaj materialoj uzita de sciencistoj por liberigi la nuklea energio.

Multaj sciencistoj estas ĉiam interesita pri la demando: kie faras la energion kiam pli malpezaj kernoj kunfandi en pli peza? Fakte, ĉi tiu situacio estas simila al atoma fisio. En la procezo de fandado de malpezaj kernoj, kiel ĝi okazas en la fendiĝon de pezaj nukleoj ĉiam formis pli forta tipo. Al "ricevi" de lumo nukleojn nukleonoj estas en ili, devas elspezi malpli energio ol tiu, kiu elstaras kiam ili estas kombinitaj. La konversacii aserto estas ankaŭ vera. Fakte, la sintezo de energio kiu falas sur specifa unuo de maso, povas esti pli specifaj fisio potenco.

Sciencistoj studis fisio procezoj

La procezo de fisio estis malkovrita fare de sciencistoj Hahn kaj Shtrasmanom en 1938 jaro. Ene de la muroj de la Berlina Universitato de la kemiaj esploristoj malkovris ke en la procezo de uranio bombardo alian neŭtrono, ĝi estas konvertita en pli malpezaj elementoj, starante en la mezo de la perioda tabelo.

Granda kontribuo al la disvolviĝo de ĉi tiu kampo de scio faris kaj Liza Meytner, kies Gang iam proponis studi la radioaktiveco kune. Hahn Meitner permesis labori nur en la kondiĉo ke ĝi dum siaj esploroj en la kelon kaj neniam grimpos al la supraj etaĝoj, kiuj estis fakto de diskriminacio. Tamen, ĉi tio ne neebligis ke atingi signifa progreso en la studoj de la atoma kerno.