Die bindingsenergie van die atoomkern: Formule, en die waarde definisie

Elkeen van die atoomkerne absoluut enige chemiese stof bestaan uit 'n spesifieke stel van protone en neutrone. Hulle word bymekaar gehou deur die feit dat die deeltjies te bied binne die bindingsenergie van die atoomkern.

'N kenmerk van die kern aantrekkingskragte is hulle baie hoë krag vir 'n relatief klein afstand (sowat 10 ^-13 cm). Met 'n toenemende afstand tussen die deeltjies en die aantrekkingskrag verswak binne die atoom.

Diskoers oor die bindingsenergie in die kern

As ons dink dat daar 'n manier om een vir een van die kern, protone en neutrone van 'n atoom te skei, en plaas dit op so 'n afstand wat die bindingsenergie van die atoomkern opgehou het om te werk, moet dit baie harde werk wees. Met die oog op die kern van die atoom bestanddele onttrek, moet ons probeer om die intra-atoom magte oorwin. Hierdie pogings sal uitgaan om die atoom te skei op nukleone daarin vervat. Daarom is dit moontlik om te oordeel dat die energie van die atoomkern is minder as die energie van die deeltjies waaruit dit bestaan.

Dit is gelyk aan die massa van subatomiese deeltjie massa van die atoom?

In 1919 het navorsers geleer om die massa van die atoomkern meet. Meestal is dit "geweeg" deur middel van spesiale tegniese toerusting, wat massaspektrometers geroep. Die beginsel van werking van sulke toestelle is dat in vergelyking die eienskappe van die beweging van deeltjies met verskillende massas. Verder is hierdie deeltjies dieselfde elektriese lading. Berekeninge toon dat diegene deeltjies wat verskillende tariewe van massa het wat langs verskillende trajekte.

Moderne wetenskaplikes het met groot akkuraatheid gevind dat die massas van al kerne en hul samestellende protone en neutrone. As ons vergelyk met die gewig van 'n spesifieke kern met die som van die massas van die deeltjies vervat in dit, dit blyk dat in elke geval die massa van die kern is groter as die massa van individuele protone en neutrone. Dit verskil van ongeveer 1% vir elke chemiese. Daarom kan dit afgelei word dat die bindingsenergie van die atoomkern - is 1% van die energie van sy vrede.

Die eienskappe van kernkragte

Die neutrone wat binne-in die kern, stoot mekaar af deur Coulomb magte. Maar op dieselfde atoom nie uitmekaar val. Dit word moontlik gemaak deur die teenwoordigheid van die aantrekkingskragte tussen deeltjies in die atoom. Hierdie kragte, wat van 'n aard wat verskil van die krag, genaamd kern. En die interaksie van neutrone en protone genoem sterk interaksie.

Kortliks, die eienskappe van die kernkragte is soos volg:

• Hierdie boodskap vertrou onafhanklikheid;
• bewerkstellig net op kort afstande;
• en volop, wat die behoud verstaan naby mekaar net 'n sekere aantal nukleone.

Volgens die wet van behoud van energie, op 'n tyd wanneer die kern deeltjies verbind, is daar 'n vrystelling van energie in die vorm van bestraling.

Die bindingsenergie van atoomkerne: die formule

Vir die genoemde berekeninge met behulp van 'n gemeenskaplike formule:

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

Hier E onder _bindende verwys na die bindingsenergie van die kern; c - snelheid van lig; Z is die aantal protone; (AZ) - die aantal neutrone; m _p dui op die massa van 'n proton; en m _N - massa van die neutron. M _i is die gewig van die atoomkern.

Die interne energie van die kerne van verskillende stowwe

Om die energie van die kern bindende bepaal, gebruik dieselfde formule. Bereken deur die formule bindingsenergie as voorheen aangedui, is dit nie meer as 1% van die totale energie van die atoom of ander energie. Maar by nadere ondersoek blyk dit dat hierdie getal heel word wissel in die oorgang van stof tot stof. As jy probeer om die presiese waardes te bepaal, sal hulle veral verskil van die sogenaamde ligte kerne wees.

Byvoorbeeld, bindingsenergie in die waterstofatoom is nul, want daar is net een proton. Die bindingsenergie van helium kerne sal 0,74% wees. Aan die kern van 'n stof genaamd tritium, sal hierdie getal gelyk aan 0,27% wees. In suurstof - 0.85%. In die kern, wat sowat sestig nukleone van atoom binding energie sal oor 0.92% wees. Vir kerne met 'n groter gewig, sal hierdie getal geleidelik verminder tot 0,78%.

Om die kern bindingsenergie van helium, tritium, suurstof, of enige ander stof te bepaal gebruik dieselfde formule.

Tipes protone en neutrone

Die hoofoorsake van hierdie verskille kan verklaar. Navorsers het bevind dat al nukleone, wat vervat is in die kern, word verdeel in twee kategorieë: oppervlak en interne. Interne nukleone - is dié wat omring deur ander protone en neutrone van alle kante. Die oppervlak is omring deur hulle net van die binnekant.

Die bindingsenergie van die atoomkern - 'n krag wat meer op die interne nukleone is uitgespreek. Iets soortgelyks manier, en vind plaas wanneer die oppervlakspanning van die verskillende vloeistowwe.

Hoeveel nukleone in 'n kern geplaas

Daar is gevind dat die aantal interne nukleone veral lae in die sogenaamde ligte kerne. En diegene wat behoort tot die kategorie van die lig, byna almal van die nukleone word beskou as oppervlakkig. Daar word geglo dat die bindingsenergie van die atoomkern - is die bedrag wat nodig het om te groei met die aantal protone en neutrone. Maar selfs so 'n groei kan nie onbepaald voortduur. Wanneer 'n sekere aantal nukleone - en dit is 50-60 - in werking tree, is nog 'n krag - hul elektriese afstoting. Dit kom selfs ongeag of die bindingsenergie in die kern.

Die bindingsenergie van die atoomkern in verskillende materiale wat gebruik word deur wetenskaplikes ten einde die kern energie vry te stel.

Baie wetenskaplikes is altyd geïnteresseerd in die vraag: waar kom die energie wanneer ligter kerne saamsmelt in swaarder? Trouens, hierdie situasie is soortgelyk aan atoom splitsing. In die proses van samesmelting van ligte kerne, net soos dit gebeur in die splyting van swaar kerne altyd gevorm n sterker tipe. Na "kry" van ligte kerne al nukleone is in hulle nodig het om minder energie te bestee as die een wat uitstaan wanneer hulle gekombineer word. Die omgekeerde stelling is ook waar. In werklikheid is, kan die sintese van energie wat op 'n spesifieke eenheid van massa val, meer spesifiek fisie krag wees.

Wetenskaplikes het fisie prosesse bestudeer

Die proses van kernsplyting is ontdek deur wetenskaplikes Hahn en Shtrasmanom in 1938 jaar. Binne die mure van die Berlynse Universiteit van die chemiese navorsers ontdek dat in die proses van uraan bombardement ander neutron, is dit omskep in 'n ligter elemente, sien staan in die middel van die periodieke tabel.

'N Groot bydrae tot die ontwikkeling van hierdie gebied van kennis gemaak het en Liza Meytner, wie se bende keer voorgestel dat die radioaktiwiteit saam bestudeer. Hahn Meitner toegelaat om te werk net op die voorwaarde dat dit hul navorsing in die kelder sal voer en nooit sal klim na die boonste verdieping, wat 'n feit van diskriminasie was. Dit het egter nie verhoed dat dit tot 'n aansienlike vordering in die studie van die atoomkern bereik.