Энергия связи. Дефект масс

Энергия связи. Дефект масс.

Ядерные силы. самые могучие из всех, которые мы знаем на сегодняшний день. Они не только почти полностью подавляют взаимную антипатию протонов, которая на таких малых расстояниях весьма велика, но и связывают их в исключительно крепкую семью.

Свойства ядерных сил: являются только силами притяжения; во много раз больше кулоновских сил; не зависят от наличия заряда; короткодействующие: заметны на расстоянии ≈2,2 ∙ 10-15 м; взаимодействуют с ограниченным числом нуклонов; не являются центральными.

Энергия связи. Энергия связи определяется величиной той работы, которую нужно совершить для расщепления ядра на составляющие его нуклоны

Значение энергии связи ядра очень трудно рассчитать теоретически, однако тут «приходит на помощь» открытое Эйнштейном соотношение между массой и энергией: покоящееся тело массой т обладает энергией Е = тс², где с — скорость света.

Дефект масс. Измерения масс ядер показывают, что масса покоя ядра Мя меньше, чем сумма масс покоя составляющих его нуклонов: Мя < Z mp +mn Разность ∆m=Zmp+Nmn-Mя называется дефектом масс

Дефект масс является мерой энергии связи атомного ядра. Если ∆ЕСВ — энергия связи ядра, выделяющаяся при его образовании, то соответствующая ей масса ∆m=∆Eсв/c² характеризует уменьшение суммарной массы всех нуклонов при образо­вании ядра.

Удельная энергия связи. Чем больше протонов в ядре, т. е. чем больше заряд Ζе ядра, тем сильнее кулоновское отталкивание между протонами. Поэтому, для того чтобы они не разлетались под действием кулоновских сил, требуется большее число нейтронов для стабилизации ядра. При малых Ζ число нейтронов N ~Ζ, а при больших Ζ (в ядрах тяжелых элементов) даже значительное число нейтронов в ядре (Ν ~ 1,6 Ζ) не может препятствовать его распаду. Последним стабильным ядром, имеющим максимальное число протонов, является свинец (Ζ = 82).