Bu energiya yadroning bog'lanish energiyasi deb ataladi

sehrli yadrolar, bunda protonlar soni yoki neytronlar soni bittaga teng sehrli raqamlar: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Ayniqsa barqaror ikki baravar sehrli yadrolar, unda protonlar soni ham, neytronlar soni ham sehrli (bu yadrolarning faqat beshtasi bor: He, O, Ca, Pb).
Anjirdan. 45 shundan kelib chiqadiki, davriy sistemaning o'rta qismining yadrolari energiya nuqtai nazaridan eng barqarordir. Og'ir va engil yadrolar kamroq barqarordir. Bu shuni anglatadiki, quyidagi jarayonlar energiya jihatidan qulaydir:
1) og'ir yadrolarning engilroqlarga bo'linishi;
2) engil yadrolarning bir-biri bilan og'irroq yadrolarga qo'shilishi.
Ikkala jarayon ham juda katta miqdorda energiya chiqaradi; bu jarayonlar hozirda amaliy (boʻlinish reaksiyasi va termoyadro reaksiyalari) amalga oshirilmoqda.
Yadroning massa nuqsoni va bog'lanish energiyasi - tushunchasi va turlari. "Yadroning massa nuqsoni va bog'lanish energiyasi" toifasining tasnifi va xususiyatlari 2017, 2018 yil.
Начало формы

Конец формы
Atom yadrosi. ommaviy nuqson. Atom yadrosining bog'lanish energiyasi
Atom yadrosi atomning markaziy qismi bo'lib, unda barcha musbat zaryad va deyarli barcha massa to'plangan.
Barcha atomlarning yadrolari zarrachalardan tashkil topgan nuklonlar. Nuklonlar ikki holatda - elektr zaryadlangan holatda va neytral holatda bo'lishi mumkin. Zaryadlangan holatdagi nuklon proton deyiladi. Proton (p) eng engillarning yadrosidir kimyoviy element- vodorod. Proton zaryadi elementar musbat zaryadga teng bo'lib, u elementar manfiy zaryadga teng kattalikdagi q e = 1,6 ∙ 10 -19 C, ya'ni. elektronning zaryadi. Neytral (zaryadsiz) holatdagi nuklon neytron (n) deyiladi. Ikkala holatda ham nuklonlarning massalari bir-biridan kam farq qiladi, ya'ni. m n ≈ m p.
Nuklonlar emas elementar zarralar. Ular murakkab ichki tuzilishga ega va undan ham kichikroq materiya zarralari - kvarklardan iborat.
Atom yadrosining asosiy xarakteristikalari zaryad, massa, spin va magnit momentdir.
Asosiy zaryad yadroni tashkil etuvchi protonlar soni (z) bilan aniqlanadi. Turli kimyoviy elementlar uchun yadro zaryadi (zq) har xil. Z soni atom raqami yoki zaryad raqami deb ataladi. Atom raqami - bu kimyoviy elementning atom raqami davriy tizim D. Mendeleyevning elementlari. Yadro zaryadi atomdagi elektronlar sonini ham aniqlaydi. Atomdagi elektronlar soni ularning energiya qobig'i va pastki qatlamlari bo'yicha taqsimlanishini va shuning uchun barcha fizikokimyoviy xossalari atom. Yadro zaryadi berilgan kimyoviy elementning o'ziga xos xususiyatlarini belgilaydi.
Yadro massasi Yadroning massasi yadroni tashkil etuvchi nuklonlar soni (A) bilan aniqlanadi. Yadrodagi nuklonlar soni (A) massa soni deyiladi. Yadrodagi neytronlar soni (N) dan bo'lsa, topish mumkin umumiy soni nuklonlar (A) protonlar sonini (z) ayiradi, ya'ni N=F-z. Davriy jadvalda, uning o'rtasiga qadar, atomlarning yadrolaridagi proton va neytronlar soni taxminan bir xil, ya'ni. (A-z)/z= 1, jadval oxirida (A-z)/z= 1.6.
Atom yadrolari odatda quyidagicha belgilanadi:
X - kimyoviy element belgisi;
Z - atom raqami;
A - massa soni.
Yadrolarning massalarini o'lchashda oddiy moddalar kimyoviy elementlarning aksariyati atomlar guruhidan tashkil topganligi aniqlandi. Bir xil zaryadga ega bo'lgan turli guruhlarning yadrolari massalari bilan farqlanadi. Ma'lum bir kimyoviy element atomlarining yadro massalarida farq qiladigan navlari deyiladi. izotoplar. Izotop yadrolari mavjud bir xil raqam protonlar, lekin boshqa raqam neytronlar (va ; , , , ; , , ).
Izotoplar yadrolaridan tashqari (z - bir xil, A - har xil) yadrolar mavjud izobarlar(z - har xil, A - bir xil). (Va).
Nuklonlar, atomlar yadrolari, atomlar, elektronlar va boshqa zarrachalar massalari yadro fizikasi"KG" da emas, atom massa birliklarida o'lchash odatiy holdir (amu - aks holda uglerod massasi birligi deb ataladi va "e" bilan belgilanadi). Atom massa birligi (1e) uchun uglerod atomi massasining 1/12 qismi olinadi 1e = 1,6603 ∙ 10 -27 kg.
Nuklon massalari: m p -1,00728 e, m n =1,00867 e.
“e”da ifodalangan yadro massasi A ga yaqin son sifatida yozilishini ko‘ramiz.
Yadroning aylanishi. Yadroning mexanik burchak momenti (spin) yadroni tashkil etuvchi nuklonlarning spinlarining vektor yig'indisiga teng. Proton va neytronning spini L = ± 1/2ћ ga teng. Shunga ko'ra, nuklonlari juft (A juft) bo'lgan yadrolarning spini butun yoki nolga teng. Toq sonli nuklonli (A toq) yadro spini yarim butun sondir.
Yadroning magnit momenti. Yadro yadrosining magnit momenti (P ​​m i) elektronlarni to'ldirish magnit momenti bilan solishtirganda elektron qobiqlar atom juda kichik. Ustida magnit xususiyatlari atom, yadroning magnit momenti ta'sir qilmaydi. Yadrolarning magnit momentini o'lchash birligi yadro magnitoni m i = 5.05.38 ∙ 10 -27 J/T. Bu elektronning magnit momentidan 1836 marta kam - Bor magnitoni m B = 0,927 ∙ 10 -23 J / T.
Protonning magnit momenti 2,793 m i ga teng va proton spiniga parallel. Neytronning magnit momenti 1,914 m i ga teng va neytron spiniga antiparalleldir. Yadrolarning magnit momentlari yadro magnitoni tartibida.
Yadroni tashkil etuvchi nuklonlarga bo'lish uchun ma'lum miqdordagi ishlarni bajarish kerak. Ushbu ishning qiymati yadroning bog'lanish energiyasining o'lchovidir.
Yadroning bog'lanish energiyasi son jihatdan yadroni tashkil etuvchi nuklonlarga bo'lish va ularga kinetik energiya bermasdan bajarish kerak bo'lgan ishga teng.
Yadro hosil bo'lishining teskari jarayonida bir xil energiya tarkibiy nuklonlardan ajralib chiqishi kerak. Bu energiyaning saqlanish qonunidan kelib chiqadi. Demak, yadroning bog'lanish energiyasi yadroni tashkil etuvchi nuklonlarning energiyasi bilan yadro energiyasi o'rtasidagi farqga teng:
DE \u003d E nuk - E i. (bir)
Massa va energiya (E = m ∙ c 2) va yadro tarkibi o'rtasidagi munosabatni hisobga olib, (1) tenglamani quyidagicha qayta yozamiz:
DE = ∙ s 2 (2)
Qiymat
Dm \u003d zm p + (A-z) m n - M i, (3)
Yadroni tashkil etuvchi nuklonlarning massalari bilan yadroning o'zi massasi o'rtasidagi farqga teng bo'lsa, massa nuqsoni deyiladi.
Ifoda (2) quyidagicha qayta yozilishi mumkin:
DE = Dm ∙ s 2 (4)
Bular. massa nuqsoni - yadroning bog'lanish energiyasining o'lchovidir.
Yadro fizikasida nuklonlar va yadrolarning massasi amuda o'lchanadi. (1 amu = 1,6603 ∙ 10 27 kg), energiya odatda MeV bilan o'lchanadi.
1 MeV = 10 6 eV = 1,6021 ∙ 10 -13 J ekanligini hisobga olsak, atom massa birligiga mos keladigan energiya qiymatini topamiz.
1.a.m. ∙ s 2 = 1,6603 ∙10 -27 ∙9 ∙10 16 = 14,9427 ∙ 10 -11 J = 931,48 MeV
Shunday qilib, yadroning MeV dagi bog'lanish energiyasi
DE sv = Dm ∙931,48 MeV (5)
Jadvallarda (3) formula o'rniga, massa nuqsonini amaliy hisoblash uchun odatda yadrolarning massasi emas, balki atomlarning massasi berilganligini hisobga olsak.
boshqasidan zavqlaning
Dm \u003d zm H + (A-z)m n - M a, (6)
Ya'ni, protonning massasi engil vodorod atomining massasiga almashtirildi va shu bilan z elektron massalari qo'shildi va yadro massasi M a atomining massasiga almashtirildi va shu bilan bu z elektron massalari ayiriladi.
Yadrodagi bir nuklonga to'g'ri keladigan bog'lanish energiyasi xususiy bog'lanish energiyasi deyiladi.
(7)

Maxsus bog'lanish energiyasining yadrodagi nuklonlar soniga (A massa soniga) bog'liqligi