L-enerġija vinkolanti tal-nukleu atomiku: Formula, u d-definizzjoni valur

Kull wieħed mill-nuklei atomiċi assolutament kull sustanza kimika jikkonsisti minn sett speċifiku ta 'protoni u newtroni. Dawn huma miżmuma flimkien mill-fatt li l-partiċelli tipperżenta, fi żmien l-enerġija vinkolanti tal-nukleu atomiku.

Fattur karatteristiku tal-forzi nukleari ta 'attrazzjoni hija l-enerġija għolja ħafna tagħhom għal distanza relattivament żgħir (madwar 10 ^-13 ċm). Bil-żieda distanza bejn il-partiċelli u l-forza ta 'ġibda jiddgħajfu fi ħdan l-atomu.

Diskors fuq l-enerġija jorbot fl-nukleu

Jekk aħna nimmaġinaw li hemm mod biex jiġu separati wieħed wieħed mill-nukleu, protoni u newtroni ta 'atomu, u tpoġġihom f'tali distanza li l-enerġija li jorbtu tal-nukleu atomiku waqaf jopera, għandu jkun xogħol iebes ħafna. Sabiex estratt l-għadma tal-kostitwenti atomika tagħha, irridu nippruvaw biex jingħelbu l-forzi kummerċ intra-atomika. Dawn l-isforzi se jmorru biex jiġu separati l-atomu fuq nucleons li jinsabu fihom. Għalhekk huwa possibbli li jiġġudika li l-enerġija tal-nukleu atomiku huwa inqas mill-enerġija tal-partikoli li hi magħmula.

Huwa ugwali għall-massa ta 'massa tal-partiċelli subatomic' l-atomu?

Fl-1919, ir-riċerkaturi tgħallmu biex ikejlu l-massa tal-nukleu atomiku. Ħafna drabi huwa "jintiżen" permezz ta 'apparat tekniku speċjali, li jissejħu Spettrometri tal-massa. Il-prinċipju ta 'operazzjoni ta' mezz bħal dan hija li qabbel l-karatteristiċi tal-mozzjoni ta 'partiċelli b'mases differenti. Barra minn hekk, dawn il-partiċelli għandhom l-istess l-elettriku. Kalkoli juru li dawk partiċelli li għandhom rati differenti ta 'massa jimxu tul trajettorji differenti.

xjentisti moderni sabu bi preċiżjoni kbira l-mases ta 'kull nuklei u protoni u newtroni kostitwenti tagħhom. Jekk inqabblu l-piż ta 'għadma speċifiku mas-somma tal-mases tal-partikoli jinsabu fih, jirriżulta li f'kull każ il-massa tal-qalba hija akbar mill-massa ta' protoni individwali u newtroni. Din id-differenza ta 'madwar 1% għal kull sustanza kimika. Għalhekk wieħed jista 'jikkonkludi li l-enerġija li torbot tal-nukleu atomiku - huwa ta' 1% tal-enerġija tal-paċi tiegħu.

Il-proprjetajiet tal-forzi nukleari

Il newtroni li huma ġewwa l-nukleu, ireġġgħu xulxin mill-forzi Coulomb. Iżda fl-istess atomu ma jaqgħu barra. Dan huwa faċilitat bil-preżenza tal-forzi attraenti bejn partiċelli fil-atomu. Dawn il-forzi, li huma ta 'natura li huwa differenti mill-qawwa, imsejħa nukleari. U l-interazzjoni ta 'newtroni u protoni imsejħa interazzjoni qawwija.

Fil-qosor, il-proprjetajiet tal-forzi nukleari huma kif ġej:

• Din l-indipendenza ħlas;
• effett biss fuq distanzi qosra;
• u saturazzjoni, li huwa mifhum żamma ħdejn xulxin biss numru ċerti nucleons.

Skond il-liġi ta 'konservazzjoni ta' enerġija, fi żmien meta l-partiċelli nukleari huma konnessi, hemm rilaxx ta 'enerġija fil-forma ta' radjazzjoni.

L-enerġija li torbot tal nuklei atomiċi:-formula

Għall-kalkoli msemmija bl-użu ta 'formula komuni:

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

Hawnhekk E taħt _vinkolanti jirreferi għall-enerġija vinkolanti tal-nukleu; ċ - veloċità tad-dawl; Z huwa n-numru ta 'protoni; (AZ) - in-numru ta 'newtroni; m _p tindika l-massa ta 'protoni; um _n - massa tal-newtroni. M _i huwa l-piż tal-nukleu atomiku.

L-enerġija interna tal-nuklei ta 'diversi sustanzi

Biex tiddetermina l-enerġija tal-jorbot nukleari, użat l-istess formula. Ikkalkulat bil-formula enerġija li jorbtu kif indikat qabel, ma jkunx aktar minn 1% tal-enerġija totali tal-atomu jew l-enerġija mistrieħ. Madankollu, wara eżaminazzjoni aktar mill-qrib jirriżulta li dan in-numru huwa pjuttost ivarja fit-tranżizzjoni mill sustanza sustanza. Jekk inti tipprova jiddeterminaw valuri eżatti tagħha, dawn se jkunu partikolarment differenti mill-hekk imsejħa nuklei dawl.

Per eżempju, l-enerġija li jorbtu fil-atomu idroġenu huwa żero, għaliex hemm waħda biss protoni. L-enerġija li torbot ta nuklei elju se jkun 0.74%. Fil-qalba ta 'tritju sustanza msejħa, dan in-numru se jkun ugwali għal 0.27%. Fl-ossiġenu - 0.85%. Fil-nukleu, li huwa madwar sittin nucleons ta 'enerġija vinkolanti atomika ikun madwar 0.92%. Għal nuklei b'piż akbar, dan in-numru se jonqos gradwalment għal 0.78%.

Biex tiddetermina l-enerġija nukleari vinkolanti tal elju, tritju, ossiġnu, jew kull sustanza oħra użata l-istess formula.

Tipi ta 'protoni u newtroni

Il-kawżi ewlenin ta 'dawn id-differenzi jistgħu jiġu spjegati. Riċerkaturi sabu li nucleons kollha, li jinsabu fil-nukleu, huma maqsuma f'żewġ kategoriji: wiċċ u intern. nucleons interni - huma dawk li huma mdawra minn protoni u newtroni oħra min-naħat kollha. Il-wiċċ hija mdawra minnhom biss minn ġewwa.

L-enerġija vinkolanti tal-nukleu atomiku - forza li huwa espress aktar fuq il-nucleons interni. Xi ħaġa B'mod simili, u sseħħ meta l-tensjoni tal-wiċċ tal-likwidi varji.

Kemm nucleons fil-nukleu jitqiegħed

Instab li n-numru ta 'nucleons interni partikolarment baxxi fl-hekk imsejħa nuklei dawl. U dawk li jappartjenu għall-kategorija tad-dawl, kważi kollha tal-nucleons huma meqjusa bħala superfiċjali. Huwa maħsub li l-enerġija li jorbtu tal-nukleu atomiku - huwa l-ammont li jeħtieġ li jikbru mal-għadd ta 'protoni u newtroni. Iżda anke bħal tkabbir ma jistax ikompli b'mod indefinit. Meta ċertu numru ta 'nucleons - u huwa 50-60 - tidħol fis-seħħ ieħor seħħ - stmerrija elettriku tagħhom. Dan iseħħ anki irrispettivament minn jekk l-enerġija jorbot fl-nukleu.

L-enerġija vinkolanti tal-nukleu atomiku fil-materjali differenti użati minn xjentisti sabiex joħorġu enerġija nukleari.

Ħafna xjentisti huma dejjem interessati fil-kwistjoni: fejn ma l-enerġija meta nuklei eħfef fjus fis itqal? Fil-fatt, din is-sitwazzjoni hija simili għal fissjoni atomika. Fil-proċess tal-fużjoni ta 'nuklei dawl, biss kif jiġri fil-qsim ta' nuklei tqal dejjem ffurmaw tip dgħajfa. Sabiex "insibu" mill nuklei dawl nucleons kollha huma fihom, jeħtieġ li jintefqu inqas enerġija minn dak li jispikka meta jkunu magħquda. Id-dikjarazzjoni maqlub huwa veru ukoll. Fil-fatt, is-sinteżi ta 'l-enerġija li taħbat is-unità speċifika ta' massa, jista 'jkun enerġija aktar speċifiku fissjoni.

Ix-xjentisti studjaw proċessi ta 'fissjoni

Il-proċess ta 'fissjoni nukleari ġiet skoperta minn xjentisti Hahn u Shtrasmanom fl-1938 sena. Fi ħdan il-ħitan tal-Università ta 'Berlin tal-riċerkaturi kimiċi skoprew li fil-proċess ta' bumbardament uranju tan-newtroni ieħor, huwa kkonvertit elementi eħfef, wieqfa fin-nofs tat-tabella perjodika.

Kontribuzzjoni kbira għall-iżvilupp ta 'dan il-qasam ta' għarfien għamlet u Liza Meytner, li gang ladarba propost biex tistudja l-radjuattività flimkien. Hahn Meitner permessi li jaħdmu biss bil-kundizzjoni li din se twettaq riċerka tagħhom fil-kantina u qatt mhu se jitilgħu għall-art ta 'fuq, li kienet fatt tal diskriminazzjoni. Madankollu, dan ma waqqafx lill jinkiseb progress sinifikanti fl-istudji tal-nukleu atomiku.