انرژی پیوند هسته اتم: فرمول و تعریف ارزش

هر یک از هسته های اتمی کاملا هر ماده شیمیایی متشکل از یک مجموعه خاص از پروتون و نوترون. آنها با هم توسط این واقعیت است که ذرات در انرژی پیوند هسته اتم در حال حاضر برگزار شد.

از ویژگی های مشخصه از نیروهای هسته ای از جاذبه های قدرت بسیار بالا خود را برای یک فاصله نسبتا کوچک (حدود 10 ^-13 است سانتی متر). با افزایش فاصله بین ذرات و نیروی جاذبه به درون اتمها را تضعیف کرده است.

گفتار در انرژی پیوند در هسته

اگر تصور کنیم که یک راه برای جدا کردن یک به یک از هسته، پروتون و نوترون از یک اتم، و محل آنها را در چنین فاصله که انرژی اتصال هسته اتم متوقف به کار وجود دارد، باید آن را کار بسیار سخت است. به منظور استخراج هسته از ترکیبات اتمی آن، ما باید سعی کنید برای غلبه بر نیروهای درون اتمی است. این تلاش ها بیرون خواهند رفت برای جدا کردن اتم در هسته موجود در آن. بنابراین ممکن است به قضاوت است که انرژی هسته اتمی کمتر از انرژی از ذرات که از آن تشکیل شده است.

آن را به جرم توده ذرات زیر اتمی اتم برابر است با؟

در سال 1919، محققان برای اندازه گیری جرم هسته اتم به دست. در اغلب موارد آن است که "وزن" با استفاده از دستگاه های فنی خاص، که طیف سنج جرمی نامیده می شود. اصل بهره برداری از این دستگاه ها است که ویژگی های حرکت ذرات با جرم های متفاوت مقایسه شده است. علاوه بر این، این ذرات بار الکتریکی یکسان است. محاسبات نشان می دهد که این ذرات که نرخ های مختلف از جرم در حال حرکت در امتداد مسیر های مختلف.

دانشمندان مدرن با دقت زیادی توده های تمام هسته و پروتون ها و نوترون تشکیل دهنده خود را در بر داشت. اگر ما وزن یک هسته خاص با مجموع جرم ذرات موجود در آن مقایسه، معلوم است که در هر مورد، جرم هسته بزرگتر از جرم پروتون و نوترون فرد است. این تفاوت در حدود 1٪ برای هر ماده شیمیایی. بنابراین می توان نتیجه گرفت که انرژی اتصال هسته اتم - 1٪ از انرژی صلح است.

خواص نیروهای هسته ای

نوترون هایی که درون هسته قرار دارند، هر یک از دیگر دفع توسط نیروهای کولن. اما در اتم همان از هم جدا نمی افتد. این است که با حضور نیروهای جاذبه بین ذرات در اتم تسهیل می شود. این نیروها، که از ماهیت است که متفاوت از قدرت هستند، به نام هسته ای است. و تعامل نوترون ها و پروتون به نام تعامل قوی.

به طور خلاصه، خواص نیروهای هسته ای عبارتند از:

• این استقلال هزینه؛
• اثر تنها در فواصل کوتاه؛
• و اشباع، که حفظ نزدیکی یکدیگر درک تنها تعداد معینی از هسته.

با توجه به قانون حفاظت از انرژی، در زمانی که ذرات هسته ای به هم متصل هستند، این است که آزاد شدن انرژی در صورت تابش وجود دارد.

انرژی پیوند هسته های اتمی: فرمول

برای محاسبات ذکر با استفاده از یک فرمول مشترک:

E _{B = (Z · متر P + (} AZ) · م ن -M _من) · c²

در اینجا E تحت _{الزام آور} اشاره به انرژی بستگی هسته؛ ج - سرعت نور؛ Z تعداد پروتون است. (AZ) - تعداد نوترون؛ متر _ص نشان دهنده جرم یک پروتون؛ و م _ن - جرم نوترون است. M _من وزن هسته اتم است.

انرژی داخلی هسته از مواد مختلف

برای تعیین انرژی اتصال هسته ای، استفاده از همان فرمول. محاسبه شده توسط فرمول انرژی اتصال همانطور که قبلا اشاره شد، آن است که بیشتر از 1٪ از کل انرژی از اتم یا انرژی بقیه نیست. با این حال، در بررسی دقیق تر معلوم است که این تعداد کاملا در گذار از ماده به ماده متفاوت است. اگر شما سعی می کنید برای تعیین ارزش دقیق آن، آنها را به ویژه از به اصطلاح هسته مختلف نور است.

به عنوان مثال، اتصال انرژی در اتم هیدروژن صفر است، زیرا تنها یک پروتون است. انرژی پیوند هسته های هلیوم می شود .74٪. در هسته یک تریتیوم ماده ای به نام این تعداد به 0.27٪ برابر خواهد شد. در اکسیژن - 0.85٪. در هسته است که در حدود شصت نوکلئونها از انرژی اتصال اتمی خواهد بود در مورد 0.92٪. برای هسته ها با وزن بیشتر، این تعداد به تدریج به 0.78 درصد کاهش یابد.

برای تعیین انرژی بستگی هستهای هلیوم، تریتیوم، اکسیژن یا هر ماده دیگر استفاده می شود همان فرمول.

انواع پروتون ها و نوترون

علل اصلی این تفاوت ها می توان توضیح داد. محققان دریافته اند که همه هسته، که در هسته موجود است، به دو دسته تقسیم می شوند: سطح و داخلی. هسته داخلی - آنهایی که به وسیله دیگر پروتون و نوترون از همه طرف احاطه شده باشد. سطح با آنها فقط از درون احاطه شده است.

انرژی پیوند هسته اتمی - یک نیروی است که بیشتر در هسته داخلی بیان شده است. چیزی روشی مشابه، و هنگامی رخ میدهد که کشش سطحی مایعات مختلف.

چگونه بسیاری از نوکلئونها در یک هسته قرار داده شده است

مشخص شد که تعداد نوکلئون های داخلی به ویژه در به اصطلاح هسته کم نور است. و کسانی که متعلق به این رده از نور، تقریبا همه از نوکلئون به عنوان سطحی محسوب می شود. اعتقاد بر این است که انرژی اتصال هسته اتم - مقدار که نیاز به رشد با تعداد پروتون ها و نوترون است. اما حتی در چنین رشد نمی تواند به طور نامحدود ادامه خواهد داد. هنگامی که یک تعداد معینی از نوکلئون - و آن را 50 تا 60 است - دافعه الکتریکی خود - به اجرا در می آید یکی دیگر از زور است. آن را حتی بدون در نظر گرفتن انرژی پیوند در هسته رخ می دهد.

انرژی پیوند هسته اتمی در مواد مختلف توسط دانشمندان به منظور آزاد شدن انرژی هستهای استفاده می شود.

بسیاری از دانشمندان همیشه علاقه مند به این سوال: در آن نشانی از انرژی هنگامی که هسته سبکتر به سنگین تر ترکیب کنیم؟ در واقع، این وضعیت مشابه به شکافت اتمی است. در این روند از همجوشی هسته نور، فقط به عنوان آن در برش هستههای سنگین اتفاق می افتد همیشه یک نوع قوی تر تشکیل شده است. به "گرفتن" را از هسته نور همه نوکلئونها در آنها هستند، نیاز به صرف انرژی کمتر از که خارج از غرفه را زمانی که آنها ترکیب می شوند. در این بیانیه همچنین صحبت درست است. در واقع، سنتز انرژی که می افتد در یک واحد خاص از جرم، ممکن است قدرت شکافت مشخص تر است.

دانشمندان فرایندهای شکافت را مطالعه کرده اند

این فرایند شکافت هسته ای توسط دانشمندان هان و Shtrasmanom در سال 1938 سال کشف شد. در داخل دیوار از دانشگاه برلین از محققان شیمیایی کشف کردند که در روند بمباران اورانیوم نوترون دیگر، آن است که به عناصر سبک تر تبدیل می شود، ایستاده در وسط جدول تناوبی.

کمک بزرگی به توسعه این حوزه از دانش ساخته شده است و لیزا Meytner، که باند یک بار پیشنهاد به مطالعه رادیواکتیویته با هم. هان لیزه مایتنر اجازه کار تنها به این شرط که آن را تحقیق خود را در زیرزمین انجام و هرگز به طبقه فوقانی است، که به واقع از تبعیض بود صعود خواهد کرد. با این حال، این از آن جلوگیری نمی برای رسیدن به پیشرفت های قابل توجهی در مطالعات هسته اتمی است.