Majburiy atom yadrosining energiya: Formula va qiymati ta'rifi

atom yadrosi har bir albatta, har bir kimyoviy modda proton va neytronlarning, ma'lum bir vositasi iborat. Ular zarralar atom yadrosining majburiy energetika doirasida taqdim aslida tomonidan birgalikda o'tkaziladi.

jalb yadro kuchlari bir xarakterli xususiyati nisbatan kichik masofada (taxminan 10 ^-13 uchun ularning juda yuqori quvvat bo'ladi sm). zarralar va jalb kuchga orasidagi masofani oshirish bilan atom ichidagi zaiflashib qilinadi.

yadrosida majburiy energiyasiga til

Biz atomi, proton va neytron dan birma-bir ajratish va atom yadro majburiy energiya ishlatish uchun to'xtadi, bunday masofada ularni joylashtirish uchun, bir yo'li bor, deb tasavvur bo'lsa, bu juda qiyin ish bo'lishi kerak. uning atom saylovchilarining yadro olish maqsadida, biz ichki atom kuchlari yengish uchun harakat qilish kerak. Bu sa'y-harakatlar undagi nucleons ustida atom ajratish uchun chiqib ketadi. Shuning uchun u atom yadrosi energiya u iborat bo'lgan zarrachalar energiyasi kamroq ekanligini hukm qilish mumkin.

Bu atomning subatomic zarracha massasi massasiga teng?

1919-yilda, tadqiqotchilar atom yadrosining massasi o'lchash uchun o'rgandim. Eng tez-tez ommaviy spektrometrelerle deyiladi maxsus texnik qurilmalar, orqali, "og'irligi" bo'ladi. Bunday qurilmalar ishga tamoyili turli massasidan zarralarning harakati xususiyatlarini nisbatan bo'ladi. Bundan tashqari, bu zarralar Shu elektr zaryad bor. Hisob-kitoblar massasi turli stavkalari shu zarralar turli orbitalarda harakat ekanligini ko'rsatadi.

Zamonaviy olimlar katta aniqlik bilan barcha yadro va ularning tarkibiy proton va neytronlarning massasini topdik. Biz unda mavjud zarrachalar massalari yig'indisidan bilan o'ziga xos yadro og'irligi solishtirish bo'lsa, u har bir holatda yadro massasi individual proton va neytronlarning massasi kattaroq ekan. Har bir kimyoviy uchun taxminan 1%, bu farq. Uning tinchlik energiya% 1 - Shuning uchun u atom yadrosining majburiy energiya, degan xulosaga mumkin.

yadroviy kuchlar xususiyatlari

yadrosining ichida bo'lgan neytron, Coulomb kuchlari tomonidan bir-biriga qaytarmoq. Lekin ayni atomning da ag'darilishi emas. Bu atom zarralar orasidagi jozibador kuchlari borligi bilan ta'minlanadi. kuch har xil, bir tabiat bo'lgan bu kuchlar, yadro deb ataladi. Va neytronlarning va protonlar o'zaro kuchli o'zaro chaqirdi.

quyidagicha qisqacha, yadro kuchlari xususiyatlari:

• Bu zaryad mustaqillik;
• faqat qisqa masofada ta'siri;
• bir-biriga yaqin nucleons faqat muayyan miqdordagi namlikni tutib tushuniladi va qondirish.

energiya saqlash Qonuniga ko'ra, yadroviy zarralar ulangan bir vaqtning o'zida, nurlanish shaklida energiya relizlar bor.

atom yadrosi energiya majburiy: formula

Agar umumiy formula yordamida zikr hisoblar uchun:

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

Bu erda E ostida _ulash yadrosining majburiy energetika degan ma'noni anglatadi; c - yorug'lik tezligi; Z protonlar soni; (AZ) - neytronlarning soni; m _p protonga massasi bildiradi; va m _n - neytronlari ommaviy. M _i atom yadrosining vazn hisoblanadi.

turli moddalar yadrosi ichki energiya

atom ulaning energiyasi aniqlash uchun, shu formula ishlatiladi. ilgari ko'rsatilgan energiya majburiy formula bilan hisoblab, u atomning yoki qolgan energiyaning umumiy energiya 1% dan ortiq emas. Biroq, yaqin tekshiruv bu raqam juda moddaning dan moddaga o'tish o'zgaradi deb chiqadi. Agar uning aniq qiymatlarni aniqlash uchun harakat bo'lsa, ular shunday deb atalmish engil yadrolar ayniqsa turli bo'ladi.

faqat bitta proton bor, chunki, masalan, vodorod atomining doirasida energiya majburiy, nol bo'ladi. geliy yadrosi majburiy energiya 0,74% bo'ladi. nomli bir modda Tritium yadrosidagi, bu raqam 0.27% ga teng bo'ladi. kislorod - 0,85%. atom ulash energiya haqida oltmish nucleons haqida 0.92% bo'ladi deb yadrosi, In. katta og'irlik bilan yadrolar uchun, bu raqam asta-sekin 0,78% gacha kamayadi.

geliy, Tritium, kislorod, yoki har qanday boshqa modda atom energiya majburiy aniqlash uchun shu formulasidan foydalanib.

proton va neytronlarning turlari

Bu farqlar asosiy sabablari izohlash mumkin. yuzasi va ichki: Tadqiqotchilar yadrosining ichida mavjud bo'lgan barcha nucleons, ikki toifaga bo'linadi deb topildi. Ichki nucleons - har tomondan boshqa proton va neytron bilan o'ralgan, deb ham bor. yuzasi faqat ichkaridan ular tomonidan o'rab olingan.

atom yadrosining majburiy energiya - yana ichki nucleons da ifoda etilgan bir kuch. Nimadir o'xshash yo'l va sodir bo'ladi, turli suyuqliklar sirt tarangligi.

Qancha nucleons bir yadrosida joylashtirilgan

Bu topilgan deb atalmish engil yadrolar, ayniqsa, kam ichki nucleons soni. Va engil toifasiga mansub bo'lganlar, deyarli barcha nucleons yuzaki deb hisoblanadi. proton va neytronlarning soni o'sishi kerak miqdori - Bu atom yadrosining majburiy energiya deb hisoblanadi. Lekin, hatto, bunday o'sish abadiy davom etishi mumkin emas. nucleons muayyan soni - va 50 60 dan - ularning elektr yoqtirmaslik - kuchga kirgan boshqa bir kuchdir. Hatto qat'iy nazar yadrosida majburiy energetika yo'qmi iborat.

atom energiya ozod uchun olimlar tomonidan ishlatiladigan turli xil materiallar, atom yadrosining majburiy energiya.

engil yadrolari og'irroq kirib sintez paytida energiya qiladi: Ko'p olimlar har doim savol qiziqtiradi? Aslida, bu vaziyat atom parchalanishini nazarda tutadi o'xshaydi. engil yadrolarni sintez jarayonida, u og'ir yadrolar bo'linish sodir kabi har doim kuchliroq turini hosil. Barcha nucleons ulardagi nur yadrolar dan "olish" uchun, ular birlashtiriladi qachon oldinga chiqadi kimsadan kam energiya sarflab kerak. gaplashmoq bayonot ham rost. Aslida, massasi ma'lum bir birlik ustidan tushib energiya sintezi, ko'proq aniq bo'linish kuch bo'lishi mumkin.

Olimlar bo'linish jarayonlari o'rganib

jarayoni yadro parchalanishini nazarda tutadi ning 1938 yilda olimlar Hahn va Shtrasmanom tomonidan kashf etildi. kimyoviy tadqiqotchilari Berlin universiteti devorlarida uran bombardimon boshqa neytron jarayonida, u davriy jadvalda o'rtasida turgan, engil elementlar aylanadi ekanligini kashf qilgan.

ilm, bu sohada rivojlantirishga katta hissa qo'shdi va uning Gang Liza Meytner, bir marta birga radyoaktiviteyi o'rganish taklif. Hahn Meitner u kamsitishlar bir haqiqatni edi yuqori Qavatlar, ko'tariladir hech qachon podvalda o'z tadqiqotlarini o'tkazish va sharti faqat ish uchun ruxsat. Biroq, bu atom yadrosining tadqiqotlar muhim erishish uchun uni oldini olish emas edi.