Mengikat tenaga nukleus atom: Formula, dan definisi nilai

Setiap satu daripada nukleus atom benar-benar apa-apa bahan kimia terdiri daripada tertentu proton dan neutron yang ditetapkan. Mereka diadakan bersama-sama dengan hakikat bahawa zarah hadir dalam tenaga ikatan nukleus atom.

Satu ciri ciri kuasa nuklear tarikan adalah kuasa yang sangat tinggi untuk jarak yang agak kecil (kira-kira 10 ^-13 cm). Dengan meningkatkan jarak antara zarah dan daya tarikan yang lemah di dalam atom.

Wacana tenaga ikatan dalam nukleus

Jika kita membayangkan bahawa terdapat satu cara untuk memisahkan satu demi satu daripada nukleus, proton dan neutron atom, dan meletakkan mereka pada apa-apa jarak yang tenaga ikatan nukleus atom tidak lagi beroperasi, ia mesti bekerja keras. Dalam usaha untuk mengeluarkan biji juzuk atom, kita mesti cuba untuk mengatasi daya antara atom. Usaha-usaha ini akan keluar untuk memisahkan atom pada nukleon yang terkandung di dalamnya. Oleh itu ia adalah mungkin untuk menilai bahawa tenaga nukleus atom adalah kurang daripada tenaga zarah yang ia terdiri.

Ia adalah sama dengan jisim jisim zarah subatom atom?

Pada tahun 1919, penyelidik belajar untuk mengukur jisim nukleus atom. Selalunya ia adalah "berat" oleh alat-alat teknikal khas, yang dipanggil spektrometer massa. Prinsip operasi peranti sedemikian adalah bahawa berbanding ciri-ciri gerakan zarah dengan jisim yang berbeza. Di samping itu, zarah ini mempunyai cas elektrik yang sama. Pengiraan menunjukkan bahawa orang-zarah yang mempunyai kadar yang berbeza jisim bergerak di sepanjang trajektori yang berbeza.

Saintis moden mendapati dengan ketepatan yang besar rakyat jelata semua nukleus dan proton konstituen dan neutron mereka. Jika kita bandingkan berat biji tertentu dengan jumlah jisim zarah yang terkandung di dalamnya, ia ternyata bahawa dalam setiap kes jisim teras adalah lebih besar daripada jisim proton individu dan neutron. Ini perbezaan kira-kira 1% bagi setiap bahan kimia. Oleh itu dapat disimpulkan bahawa tenaga ikatan nukleus atom - adalah 1% daripada tenaga diri.

Sifat-sifat kuasa-kuasa nuklear

Neutron yang berada di dalam nukleus, menolak antara satu sama lain oleh kuasa Coulomb. Tetapi pada atom yang sama tidak runtuh. Ini dibantu oleh kehadiran kuasa-kuasa tarikan antara zarah dalam atom. kuasa-kuasa tersebut dari alam semula jadi, selain daripada elektrik, yang dipanggil nuklear. Dan interaksi neutron dan proton dipanggil interaksi kuat.

Secara ringkas, sifat-sifat kuasa-kuasa nuklear adalah seperti berikut:

• Ini kemerdekaan caj;
• kesan hanya pada jarak yang pendek;
• dan tepu, yang difahami pengekalan berdekatan antara satu sama lain hanya sebilangan nukleon.

Mengikut undang-undang pemuliharaan tenaga, pada masa apabila zarah nuklear disambungkan, terdapat keluaran tenaga dalam bentuk radiasi.

Mengikat tenaga nukleus atom: formula

Untuk pengiraan yang dinyatakan menggunakan formula yang sama:

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

Di sini E di bawah _mengikat merujuk kepada tenaga ikatan nukleus; c - halaju cahaya; Z ialah bilangan proton; (AZ) - bilangan neutron; m _p menandakan jisim proton; dan m _n - jisim neutron. M _i adalah berat nukleus atom.

Tenaga dalam nukleus pelbagai bahan

Untuk menentukan tenaga pengikatan nuklear, menggunakan formula yang sama. Dikira dengan formula tenaga mengikat seperti yang dinyatakan sebelum ini, ia tidak lebih daripada 1% daripada jumlah tenaga atom atau tenaga rehat. Walau bagaimanapun, pada pemeriksaan lebih dekat ternyata bahawa bilangan ini agak berbeza dalam peralihan daripada bahan kepada bahan. Jika anda cuba untuk menentukan nilai yang tepat, mereka akan menjadi sangat berbeza daripada nukleus cahaya yang dipanggil.

Sebagai contoh, mengikat tenaga dalam atom hidrogen adalah sifar, kerana hanya ada satu proton. Tenaga yang mengikat nukleus helium akan menjadi 0.74%. Pada teras yang tritium bahan yang dipanggil, nombor ini akan sama dengan 0.27%. Oksigen - 0.85%. Dalam nukleus, iaitu kira-kira enam puluh nukleon tenaga mengikat atom akan menjadi kira-kira 0.92%. Untuk nukleus dengan berat badan yang lebih besar, nombor ini secara beransur-ansur akan berkurangan kepada 0.78%.

Untuk menentukan tenaga pengikatan nuklear helium, tritium, oksigen, atau apa-apa bahan lain yang digunakan formula yang sama.

Jenis proton dan neutron

Punca-punca utama perbezaan ini dapat dijelaskan. Penyelidik mendapati bahawa semua nukleon, yang terkandung dalam nukleus, dibahagikan kepada dua kategori: permukaan dan dalaman. nukleon dalaman - adalah mereka yang dikelilingi oleh proton dan neutron lain dari semua pihak. permukaan ini dikelilingi oleh mereka hanya dari dalam.

Mengikat tenaga nukleus atom - satu kuasa yang dinyatakan lebih lanjut di nukleon dalaman. Sesuatu cara yang sama, dan berlaku apabila ketegangan permukaan pelbagai cecair.

Berapa banyak nukleon dalam nukleus diletakkan

Ia telah mendapati bahawa bilangan nukleon dalaman terutamanya rendah dalam nukleus cahaya yang dipanggil. Dan orang-orang yang tergolong dalam kategori cahaya, hampir semua nukleon dianggap sebagai dangkal. Adalah dipercayai bahawa tenaga ikatan nukleus atom - adalah jumlah yang diperlukan untuk membesar dengan bilangan proton dan neutron. Tetapi pertumbuhan itu tidak boleh diteruskan selama-lamanya. Apabila sebilangan nukleon - dan ia adalah dari 50 hingga 60 - berkuatkuasa adalah daya lain - tolakan elektrik mereka. Ia berlaku walaupun tidak kira sama ada tenaga ikatan dalam nukleus.

Mengikat tenaga nukleus atom dalam bahan-bahan yang berbeza yang digunakan oleh ahli sains untuk melepaskan tenaga nuklear.

Ramai saintis sentiasa berminat dalam soalan: di manakah tenaga apabila nukleus ringan menggabungkan ke dalam lebih berat? Malah, keadaan ini adalah sama dengan pembelahan atom. Dalam proses pelakuran nukleus ringan, hanya kerana ia berlaku di belahan nukleus berat sentiasa membentuk jenis yang lebih kukuh. Untuk "mendapatkan" dari nukleus cahaya semua nukleon ada di dalamnya, perlu membelanjakan kurang tenaga daripada satu yang menonjol apabila mereka digabungkan. Kenyataan sebaliknya juga benar. Malah, sintesis tenaga yang jatuh pada unit tertentu massa, mungkin kuasa pembelahan yang lebih khusus.

Para saintis telah mengkaji proses pembelahan

Proses pembelahan nuklear yang telah ditemui oleh saintis Hahn dan Shtrasmanom pada tahun 1938 tahun. Dalam tembok Berlin Universiti penyelidik kimia mendapati bahawa dalam proses uranium pengeboman neutron lain, ia ditukar kepada unsur-unsur ringan, berdiri di tengah-tengah jadual berkala.

A sumbangan yang besar kepada pembangunan bidang pengetahuan ini telah dibuat dan Liza Meytner, yang Gang sekali dicadangkan untuk mengkaji radioaktif bersama-sama. Hahn Meitner dibenarkan bekerja hanya dengan syarat bahawa ia akan menjalankan penyelidikan mereka di tingkat bawah tanah dan tidak akan mendaki ke tingkat atas, yang merupakan hakikat diskriminasi. Walau bagaimanapun, ini tidak menghalang untuk mencapai kemajuan yang ketara dalam kajian nukleus atom.