Дефект маси ядра. Енергія зв’язку ядра. Питома енергія зв’язку

Для кількісної характеристики сильної взаємодії між нуклонами вводиться поняття енергії зв’язку ΔЕ_зв. Під енергією зв’язку розуміють енергію, яку треба затратити, щоб розщепити ядро на складові нуклони без накопичення кінетичної енергії. Енергію зв’язку також можна визначити, коли окремі нуклони об’єднуються в ядро під дією ядерних сил.

Внаслідок об’єднання нуклонів (створення ядра) буде відбуватися випромінювання енергії, а фотони цього випромінювання мають певну масу. Тому маса ядра завжди буде меншою від сумарної маси нуклонів, з яких воно складається.

Дефектом маси називається різниця мас між сумарною масою нуклонів у вільному стані, і масою ядра, яке складається з цих нуклонів:

.

При цьому .

,

або

.

Якщо , то тоді , тоді питома енергія зв’язку – енергія, яка приходиться на один нуклон в ядрі:

.

Для частинок, які відносяться до середини періодичної системи Менделєєва питома енергія зв’язку дещо більша, ніж 8 МеВ/А, а ті які знаходять на початку або у кінці системи вона менша від 8 МеВ/А (рис. 3.18).

Для легких ядер (початок періодичної системи Менделєєва) питома енергія зв’язку має характерні максимуми і мінімуми. Причому максимум характерний для ядер, які мають парне число протонів і нейтронів, а мінімум – для непарного числа.

Чим більша питома енергія зв’язку, тим «міцнішим» (стабільнішим) вважається ядро.

Із періодичної системи Менделєєва та із закономірності, яка була встановлена для ядер всіх елементів, можна зробити висновок: для того, щоб отримати ядерну енергію, треба або поділити важке ядро на елементи середньої частини таблиці Менделєєва, або синтезувати легкі ядра, внаслідок чого також будуть отримані елементи середньої частини таблиці Менделєєва.

Дата добавления: 2017-02-01