Bindingsenergien af atomkernen: Formel, og værdien definition

Hver af atomkernerne absolut ethvert kemisk stof består af et bestemt sæt af protoner og neutroner. De holdes sammen ved, at partiklerne til stede i bindingsenergien af atomkernen.

Et karakteristisk træk ved de nukleare kræfter tiltrækning er deres meget høj effekt for en relativt lille afstand (ca. 10 ^-13 cm). Med stigende afstand mellem partiklerne og tiltrækningskraften svækkes inden atomet.

Diskurs på bindingsenergien i kernen

Hvis vi forestiller os, at der er en måde at adskille én efter én fra nucleus, protoner og neutroner i et atom, og placere dem i en sådan afstand, at bindingsenergien af atomkernen er ophørt med at fungere, skal det være meget hårdt arbejde. For at udtrække kernen af dets atomare bestanddele, må vi forsøge at overvinde de intra-atomare kræfter. Disse bestræbelser vil gå ud for at adskille atomet på nukleoner deri. Derfor er det muligt at bedømme, at energien af atomkernen er mindre end den energi af partiklerne, det består af.

Det er lig med massen af subatomare partikelmasse af atomet?

I 1919 lærte forskerne at måle massen af atomkernen. Oftest er det "vejes" ved hjælp af specielle tekniske indretninger, som kaldes massespektrometre. Princippet om driften af sådanne anordninger er, at sammenlignet egenskaberne af bevægelse af partikler med forskellige masser. Desuden har disse partikler har den samme elektriske ladning. Beregninger viser, at disse partikler, som har forskellige hastigheder for masse bevæger sig langs forskellige baner.

Moderne forskere har fundet med stor nøjagtighed masserne af alle kerner og deres konstituerende protoner og neutroner. Hvis vi sammenligner vægten af en specifik kerne med summen af masserne af de partikler, der er indeholdt i det, viser det sig, at massen af kernen i hvert tilfælde er større end massen af individuelle protoner og neutroner. Denne forskel på ca. 1% for hvert kemikalie. Derfor kan det konkluderes, at bindingsenergien af atomkernen - er 1% af energien i hans fred.

Egenskaberne af atomstyrker

De neutroner, der er inde i cellekernen, frastøder hinanden ved Coulomb kræfter. Men på samme atom ikke falder fra hinanden. Dette lettes ved tilstedeværelsen af de tiltrækkende kræfter mellem partikler i atomet. Disse kræfter, som er af en karakter, der er forskellig fra den magt, der kaldes nuklear. Og samspillet mellem neutroner og protoner kaldes stærke vekselvirkning.

Kort beskrevet egenskaberne af de nukleare kræfter er som følger:

• Denne afgift uafhængighed;
• bevirke kun på korte afstande;
• og mætning, som forstås tilbageholdelse nær hinanden kun et vist antal nukleoner.

Ifølge loven om bevarelse af energi, på et tidspunkt hvor de nukleare partikler er forbundet, er der en frigivelse af energi i form af stråling.

Bindingsenergien af atomkerner: formlen

Af de nævnte beregninger ved hjælp af en fælles formel:

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

Her E under _binding refererer til bindingsenergien af kernen; c - lysets hastighed; Z er antallet af protoner; (Å) - antallet af neutroner; m _p angiver massen af en proton; og m _n - masse af neutron. _Mi er vægten af atomkernen.

Den interne energi af kerner af forskellige stoffer

At bestemme energien i den nukleare binding, anvendes den samme formel. Beregnet ved formlen bindingsenergi som tidligere angivet, er det ikke mere end 1% af den samlede energi af atomet eller hvile energi. Men ved nærmere eftersyn viser det sig, at dette tal helt er varierer i overgangen fra stof til stof. Hvis du forsøger at bestemme dens nøjagtige værdier, vil de være særligt forskellige fra de såkaldte lette kerner.

For eksempel bindingsenergi inden hydrogenatomet er nul, fordi der kun er én proton. Bindingsenergien af heliumkerner vil være 0,74%. Kernen i et stof kaldet tritium, vil dette tal være lig med 0,27%. I oxygen - 0,85%. I kernen, hvilket er omkring tres nukleoner af atomare bindingsenergi ville være omkring 0,92%. For kerner med større vægt, vil dette tal gradvist falde til 0,78%.

At bestemme den nukleare bindingsenergi af helium, tritium, oxygen eller ethvert andet stof, der anvendes den samme formel.

Typer af protoner og neutroner

De væsentligste årsager til disse forskelle kan forklares. Forskerne fandt, at alle nukleoner, som er indeholdt i kernen, er opdelt i to kategorier: overflade og intern. Interne nukleoner - er dem, der er omgivet af andre protoner og neutroner fra alle sider. Overfladen er omgivet af dem kun indefra.

Bindingsenergien af atomkernen - en styrke, som udtrykkes mere ved de indre nukleoner. Noget lignende måde, og forekommer, når overfladespændingen af de forskellige væsker.

Hvor mange nukleoner i en kerne er placeret

Det konstateredes, at antallet af interne nukleoner særligt lave i de såkaldte lette kerner. Og dem, der tilhører kategorien af lyset, næsten alle nukleonerne betragtes som overfladisk. Det menes, at bindingsenergien af atomkernen - er det beløb, der skal vokse med antallet af protoner og neutroner. Men selv en sådan vækst kan ikke fortsætte i det uendelige. Når et vist antal nukleoner - og det er fra 50 til 60 - træder i kraft er en anden kraft - deres elektriske frastødning. Det sker endda uanset om bindingsenergien i kernen.

Bindingsenergien af atomkernen i forskellige materialer, der anvendes af forskere for at frigive kerneenergi.

Mange forskere er altid interesseret i spørgsmålet: Hvor kommer energien når lysere kerner smelter ind i tungere? Faktisk denne situation ligner atomspaltning. I processen med fusion af lette kerner, ligesom det sker i spaltningen af tunge kerner altid dannede en stærkere type. For at "få" fra lette kerner alle nukleoner er i dem, har brug for at forbruge mindre energi end den, der skiller sig ud, når de kombineres. Det omvendte udsagn er også sandt. I virkeligheden, kan syntesen af energi, der falder på en særlig enhed af masse, være mere specifik fissionskraft.

Forskere har studeret fissionsprocesser

Processen for nuklear fission blev opdaget af videnskabsfolk Hahn og Shtrasmanom i 1938 år. Inden for murene af Berlins Universitet de kemiske forskere opdaget, at i processen med uran bombardement anden neutron, bliver det konverteret til lettere grundstoffer, stående midt i det periodiske system.

En stor bidrag til udviklingen af dette felt af viden har gjort, og Liza Meytner, hvis Gang foreslog engang at studere radioaktiviteten sammen. Hahn Meitner lov til at arbejde alene på den betingelse, at det vil foretage deres forskning i kælderen og aldrig vil stige til de øverste etager, hvilket var en kendsgerning for diskrimination. Men dette ikke forhindre det at opnå væsentlige fremskridt i de studier af atomkernen.