طاقة الربط للنواة الذرية: الصيغة، وتحديد قيمة

كل من النوى الذرية على الاطلاق أي مادة كيميائية تتكون من مجموعة محددة من البروتونات والنيوترونات. وهم محتجزون معا من حقيقة أن الجزيئات الموجودة داخل طاقة الربط للنواة الذرية.

وهناك سمة مميزة للقوات النووية الجذب هي قوة عالية جدا من أجل مسافة صغيرة نسبيا (حوالي 10 ^-13 سم). مع زيادة المسافة بين الجزيئات وقوة جاذبية تضعف داخل الذرة.

الخطاب على طاقة الربط في النواة

إذا كان لنا أن نتصور أن هناك طريقة لفصل واحد تلو الآخر من النواة، والبروتونات والنيوترونات من ذرة، ووضعها في هذه المسافة أن طاقة الربط للنواة الذرية توقفت عن العمل، يجب أن يكون العمل الشاق للغاية. من أجل استخراج النواة من المكونات النووية، يتعين علينا أن نحاول التغلب على القوات داخل نووية. وهذه الجهود الخروج لفصل ذرة على نويات الواردة فيه. ولذلك فمن الممكن أن نحكم بأن الطاقة في نواة الذرة أقل من الطاقة من الجسيمات التي يتكون.

وهو يساوي كتلة كتلة الجسيمات دون الذرية للذرة؟

في عام 1919، عرف الباحثون لقياس كتلة نواة الذرة. في معظم الأحيان هو "وزنه" بواسطة أجهزة تقنية خاصة، والتي تسمى الطيف الشامل. مبدأ عمل هذه الأجهزة هو أن مقارنة خصائص حركة الجسيمات مع كتل مختلفة. وبالإضافة إلى ذلك، هذه الجسيمات لها نفس الشحنة الكهربائية. تظهر الحسابات أن تلك الجسيمات التي لديها معدلات مختلفة من كتلة تتحرك على طول مسارات مختلفة.

وقد وجد العلماء في العصر الحديث بدرجة كبيرة من الدقة الجماهير من جميع نوى والبروتونات والنيوترونات المكونة لها. إذا قارنا وزن نواة محددة مع مجموع كتل الجسيمات الواردة فيه، اتضح أنه في كل حالة من كتلة النواة أكبر من كتلة البروتونات والنيوترونات الفردية. هذا الاختلاف ما يقرب من 1٪ لكل مادة كيميائية. وبالتالي فإنه يمكن أن نخلص إلى أن طاقة الربط للنواة الذرية - هي 1٪ من الطاقة من سلام.

خصائص القوات النووية

النيوترونات الموجودة داخل النواة، تتنافر من قبل قوات كولوم. ولكن في نفس الذرة لا ينهار. ومما يسهل ذلك من خلال وجود قوى التجاذب بين الجزيئات في الذرة. هذه القوات، والتي هي ذات طابع مختلف عن السلطة، ودعا النووية. وتفاعل النيوترونات والبروتونات يسمى التفاعل القوي.

لفترة وجيزة، وخصائص القوى النووية هي كما يلي:

• هذا الاستقلال مقابل؛
• تأثير فقط على مسافات قصيرة.
• والتشبع، والذي يفهم الاحتفاظ بالقرب من بعضها البعض سوى عدد معين من نويات.

وفقا لقانون الحفاظ على الطاقة، في الوقت الذي ترتبط الجسيمات النووية، هناك بيان من الطاقة في شكل من أشكال الإشعاع.

الطاقة ملزمة من الأنوية الذرية: الصيغة

للحسابات المذكورة باستخدام صيغة مشتركة:

E _{= ب (Z · م ص + (} AZ) · م ن -M _ط) · c²

يشير هنا E تحت _ملزم لطاقة الربط للنواة. ج - سرعة الضوء. Z هو عدد البروتونات. (أي) - عدد النيوترونات. م _ع يدل على كتلة البروتون. وم _ن - كتلة النيوترون. M _ط هو وزن نواة الذرة.

الطاقة الداخلية للنوى مواد مختلفة

لتحديد طاقة الربط النووية، وتستخدم نفس الصيغة. وتحسب على أساس صيغة طاقة الربط كما هو مبين سابقا، فإنه ليس أكثر من 1٪ من الطاقة الكلية للذرة أو الطاقة الراحة. ومع ذلك، على الفحص الدقيق تبين أن هذا العدد يختلف تماما في الانتقال من مادة إلى مادة. إذا حاولت تحديد قيمها بالضبط، وأنها ستكون مختلفة وخصوصا من ما يسمى النوى الخفيفة.

على سبيل المثال، ربط الطاقة في ذرة الهيدروجين صفر، لأن هناك بروتون واحد فقط. فإن الطاقة ملزمة من نواة الهيليوم يكون 0.74٪. في صلب مادة تسمى التريتيوم، فإن هذا العدد مساويا ل0.27٪. في الأكسجين - 0.85٪. في النواة، وهي ان نحو ستين نويات للطاقة الذرية ملزمة أن يكون حوالي 0.92٪. لنوى مع زيادة الوزن، فإن هذا العدد يتناقص تدريجيا إلى 0.78٪.

لتحديد الطاقة النووية ملزمة من الهيليوم، التريتيوم، والأكسجين، أو أي مادة أخرى تستخدم نفس الصيغة.

أنواع من البروتونات والنيوترونات

ويمكن تفسير الأسباب الرئيسية لهذه الاختلافات. ووجد الباحثون أن جميع نويات، والتي ترد داخل النواة، وتنقسم إلى فئتين: السطحية والداخلية. نويات الداخلية - هي تلك التي تحيط بها البروتونات والنيوترونات الأخرى من جميع الجهات. ويحيط سطح بها إلا من الداخل.

الطاقة ملزمة من نواة الذرة - وهي القوة التي يعبر عنها أكثر في نويات الداخلية. شيء بطريقة مماثلة، ويحدث عندما يكون التوتر السطحي للسوائل مختلفة.

كم عدد النويات في النواة يتم وضعها

وقد تبين أن عدد النويات الداخلية منخفضة وخاصة في ما يسمى النوى الخفيفة. وتلك التي تنتمي إلى فئة من ضوء، تعتبر كلها تقريبا من نويات كما سطحية. ويعتقد أن طاقة الربط للنواة الذرية - هو المبلغ الذي يجب أن تنمو مع عدد البروتونات والنيوترونات. ولكن حتى هذا النمو لا يمكن أن تستمر إلى أجل غير مسمى. عند عدد معين من نويات - ومن 50-60 - يدخل حيز التنفيذ هو قوة أخرى - النفور من الكهرباء. ويحدث ذلك حتى بغض النظر عن ما إذا كانت طاقة الربط في النواة.

طاقة الربط للنواة الذرية في المواد المختلفة المستخدمة من قبل علماء من أجل الإفراج عن الطاقة النووية.

العديد من العلماء هم دائما مهتمة في هذا السؤال: أين الطاقة عندما تلتحم نوى أخف إلى أثقل؟ في الواقع، وهذا الوضع مشابه لالانشطار الذري. في عملية اندماج نوى خفيفة، تماما كما يحدث في الانقسام من النوى الثقيلة شكلت دائما نوع أقوى. "الحصول على" من نوى الخفيفة طوال نويات هي في نفوسهم، والحاجة إلى إنفاق طاقة أقل من تلك التي تبرز عندما تكون مجتمعة. البيان العكس صحيح أيضا. في الواقع، وتجميع الطاقة التي تسقط على وحدة خاصة من الكتلة، قد يكون قوة الانشطار أكثر تحديدا.

وقد درس العلماء عمليات الانشطار

عملية الانشطار النووي تم اكتشافه من قبل العلماء هان وShtrasmanom في عام 1938 عام. داخل أسوار جامعة برلين من الباحثين الكيميائي اكتشفت أن في عملية قصف اليورانيوم النيوترون آخر، يتم تحويلها إلى عناصر أخف وزنا، واقفا في منتصف الجدول الدوري.

قد ساهم مساهمة كبيرة في تطوير هذا المجال من المعرفة وليزا Meytner، الذي قانغ المقترحة مرة واحدة لدراسة النشاط الإشعاعي معا. يسمح هان مايتنر للعمل فقط على شرط أن سيكون إجراء أبحاثهم في الطابق السفلي ولن الصعود إلى الطوابق العليا، والتي كانت واقعة التمييز. ومع ذلك، فإن هذا لا يمنع من تحقيق تقدم كبير في دراسات نواة الذرة.