Vyhledávání webu

Vazebná energie atomového jádra: vzorec, význam a definice

Každé atomové jádro je absolutníChemická látka sestává ze specifické sady protonů a neutronů. Jsou drženy společně kvůli skutečnosti, že vazebná energie atomového jádra je přítomna uvnitř částice.

Charakteristickým rysem jaderných sil přitažlivosti je jejich velmi velká síla na poměrně malých vzdálenostech (od 10-13 cm). Jak vzrůstá vzdálenost mezi částicemi, síly přitažlivosti uvnitř atomu také oslabují.

vazebné energie atomového jádra

Uvažování o vazebné energii uvnitř jádra

Pokud si představujeme, že existuje způsob, jak se oddělitfronty z jádra atomu, protony a neutrony a nacházet je v takové vzdálenosti, že vazebná energie atomového jádra přestane fungovat, pak to musí být velmi tvrdá práce. Abychom extrahovali jeho složky z jádra atomu, musíme se pokusit překonat intra-atomové síly. Toto úsilí bude rozdělit atom na nukleony obsažené v něm. Proto lze usoudit, že energie atomového jádra je menší než energie těch částic, ze kterých se skládá.

vazebná energie atomového jádra je

Je hmotnost interatomických částic rovnající se hmotnosti atomu?

Již v roce 1919 se výzkumníci naučili měřithmotnost atomového jádra. Nejčastěji se "váží" pomocí speciálních technických zařízení, které se nazývají hmotnostní spektrometry. Princip činnosti těchto zařízení spočívá v porovnání vlastností pohybu částic s různou hmotností. Zároveň mají tyto částice stejné elektrické náboje. Výpočty ukazují, že ty částice, které mají různé hmotnostní indikátory, se pohybují podél různých trajektorií.

Moderní vědci našli s velkou přesnostíhmoty všech jader, stejně jako protony a neutrony, které tvoří jejich složení. Porovnáme-li hmotu určitého jádra se součtem hmotností částeček obsažených v jádře, ukazuje se, že v každém případě bude hmotnost jádra větší než hmotnost jednotlivých protonů a neutronů. Tento rozdíl je pro každou chemickou látku přibližně 1%. Proto můžeme konstatovat, že vazebná energie atomového jádra je 1% energie jeho zbytku.

atomová vazebná energie

Vlastnosti intranukleárních sil

Neutrony, které jsou uvnitř jádra,vzájemně odpuzují Coulombovy síly. Ale atom se nerozbije. Toto je usnadněno přítomností přitažlivé síly mezi částicemi v atomu. Takové síly, které mají jinou povahu než elektrickou, se nazývají jaderné síly. A interakce neutronů a protonů se nazývá silná interakce.

Stručně řečeno, vlastnosti nukleárních sil jsou omezeny na následující:

  • to je nezávislá povinnost;
  • akce pouze na krátké vzdálenosti;
  • stejně jako saturace, která se týká vzájemného zadržování pouze určitého počtu nukleonů.

Zákon o zachování energie v okamžiku, kdy jsou spojeny jaderné částice, uvolňuje energii ve formě záření.

vazebnou energii jádra helia

Vazebná energie atomových jader: vzorec

Pro výše uvedené výpočty se používá konvenční vzorec:

ESt.= (Zmstr+ (A-Z) · mn-MI) · C²

Zde pod ESt. energie jaderné vazby; s - rychlost světla; Z - počet protonů; (A-Z) je počet neutronů; mstr označuje hmotnost protonu; a mn Je neutronová hmota. MI označuje hmotnost jádra atomu.

Vnitřní energie jader různých látek

Pro určení vazebné energie jádra se používástejný vzorec. Vypočítané podle vzorce, vazebná energie, jak již bylo uvedeno, není větší než 1% celkové energie atomu nebo zbytkové energie. Při bližším zkoumání se však ukazuje, že tento počet kolísá poměrně silně, když jde o látku na látku. Pokud se pokusíme určit přesné hodnoty, pak budou v takzvaných lehkých jádrech zvlášť odlišné.

Například vazebná energie uvnitř atomu vodíku je nula, protože v něm je pouze jeden proton. Vazebná energie jádra helia bude 0,74%. V případě jader hmoty s názvem tritium bude toto číslo 0,27%. Pro kyslík je 0,85%. V jádrech, kde je asi šedesát nukleonů, bude energie intra-atomové vazby asi 0,92%. U atomových jader s větší hmotností se toto číslo postupně snižuje na 0,78%.

Pro stanovení vazebné energie hélia, tritia, kyslíku nebo jakékoliv jiné látky se používá stejný vzorec.

určuje vazebnou energii jádra helia

Druhy protonů a neutronů

Hlavní důvody těchto rozdílů mohou býtvysvětlil. Vědci zjistili, že všechny nukleony, které jsou obsaženy uvnitř jádra, spadají do dvou kategorií: povrchní a vnitřní. Interní nukleony jsou ty, které jsou obklopeny jinými protony a neutrony ze všech stran. Povrchové jsou obklopeny jen zevnitř.

Vazebná energie atomového jádra je síla, která je větší ve vnitřních nukleonech. Něco takového se mimochodem objevuje s povrchovým napětím různých kapalin.

Kolik nukleonů je umístěno v jádře

Bylo zjištěno, že počet vnitřních nukleonůobzvláště malé v tzv. lehkých jádrech. A pro ty, které patří do kategorie plic, jsou téměř všechny nukleony považovány za povrchní. Předpokládá se, že vazebná energie atomového jádra je množství, které musí růst s počtem protonů a neutronů. Ale ani takový růst nemůže pokračovat neomezeně. S určitým počtem nukleonů - a to je od 50 do 60 let - vstoupí v platnost další síla - jejich elektrická odpudivost. Objevuje se to i bez ohledu na přítomnost vazebné energie uvnitř jádra.

Vazba energie atomového jádra v různých látkách je používána vědci za účelem uvolnění jaderné energie.

Mnoho vědců se vždy zajímalo o otázku: odkud pochází energie, když se lehčí jádra spojí do těžkých? Ve skutečnosti je tato situace analogická atomovému štěpení. Při procesu fúze lehkých jader, stejně jako při dělení těžkých jader, se vždy vytvářejí jádra trvanlivějšího typu. Chcete-li "dostat" ze světlých jader všechny nukleony v nich, je nutné, aby vynaložili méně energie než to, co je přiděleno, když jsou spojeny. Konverzní příkaz je také pravdivý. Ve skutečnosti energie syntézy, která představuje určitou jednotku hmotnosti, může být větší než specifická energie štěpení.

určuje vazebnou energii jádra

Vědci, kteří studovali procesy štěpení jader

Proces jaderného štěpení objevili vědci z Ghany aStrassmann v roce 1938. Ve stěnách berlínské univerzity chemických výzkumníků zjistil, že v procesu bombardování uranu jiného neutronů, je převeden do lehčích prvků, který stál ve středu periodické tabulky.

Významný příspěvek k rozvoji této oblasti znalostía Lisa Meitnerová, kterou Gan kdysi navrhl ke studiu radioaktivity společně. Gan dovolila Meitnerovi pracovat pouze za podmínky, že bude v podzemí provádět své studium a nikdy se nedostane do vyšších patra, což je fakt diskriminace. Nicméně tomu nebránilo, aby dosáhla významných úspěchů ve výzkumu atomového jádra.

</ p>
  • Hodnocení: