Энергия связи ядра удельная

Удельная энергия связи. Отношение энергии связи ядра к числу нуклонов А в ядре называется удельной энергией связи, нуклонов в ядре. [c.320]

По современным спектроскопическим данным массовый состав вещества Вселенной таков около 70% водорода, 30% гелия и 1% более тяжелых элементов (углерода, кислорода и т. д.). Отсюда следует, что ядерные реакции в звездах должны быть термоядерными реакциями синтеза более тяжелых элементов из водорода. Из кривой зависимости удельной энергии связи ядра от массового числа (см. рис. 2.5) видно, что выделение ядерной энергии прекратится, когда все ядра водорода превратятся в ядра группы железа. Следовательно, полный запас ядерной энергии звезды составляет [c.603]

Удельная энергия связи ядра Е/А зависит от массового числа ядра и принимает максимальное значение у элементов средней части периодической системы элементов Менделеева. [c.232]

Удельная энергия связи ядра — энергия, приходящаяся на один нуклон (общее название частицы из протона и нейтрона), для большинства ядер (сА = 50—90) примерно постоянна и составляет 8,5 МэВ. [c.18]

Удельная энергия связи ядра (энергия на нуклон) зависит от атомного номера. Для наиболее стабильных изотопов каждого элемента эта зависимость изображена ва рве. 03-7. [c.245]

Удельной энергией связи ядра называется величина АЕ А, равная средней энергии связи, приходящей- [c.468]

Удельная энергия связи нуклонов в атомных ядрах в сотни тысяч раз превосходит энергию связи электронов в атомах. [c.320]

Вычислите удельную энергию связи нуклонов в ядре атома гелия Ше. [c.346]

Спадание кривой удельной энергии связи при малых А можно объяснить ролью поверхностных эффектов. Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, не полностью используют свои связи, что приводит к возникновению поверхностного натяжения, уменьшающего Ес, 1А на величину, пропорциональную площади поверхности, т. е. А . Роль поверхностных эффектов возрастает при увеличении отношения поверхности к объему, т. е. при переходе к более легким ядрам. [c.41]

Уменьшение удельной энергии связи при переходе к тяжелым ядрам объясняется электростатическим отталкиванием протонов, Кулоновская энергия пропорциональна квадрату числа протонов (кулоновские силы не обладают свойством насыщения) и обратно пропорциональна размерам ядра. Таким образом, в целом кулоновская энергия пропорциональна Поэтому вклад кулоновских эффектов в удельную энергию связи возрастает при переходе к более тяжелым ядрам. [c.41]

Если бы выигрыш в удельной энергии связи был не только необходим, но и достаточен для осуществления деления, то деление шло бы на всех ядрах тяжелее железа — кобальта. На самом деле, однако, деление идет лишь на самых тяжелых ядрах, причем не на всех одинаково. Причина здесь та же, которая препятствует -распаду тяжелых ядер — кулоновский потенциальный барьер. Появление и влияние кулоновского потенциального барьера легко объяснить с помощью полуэмпирической формулы для энергии связи ядер (гл. И, 3, формула (2.8)) [c.538]

Вторым, и значительно более мощным, источником энергии является гравитационное сжатие звезды. Масштаб высвобождаемой при сжатии гравитационной энергии можно оценить, сравнив удельную энергию связи нуклона в атомном ядре с энергией связи нуклона в гравитационном поле. Максимально возможная гравитационная энергия связи нуклона, как показывается в общей теории относительности, равняется его энергии покоя. Именно такой будет энергия связи у нуклона, находящегося на поверхности звезды, радиус которой равняется ее гравитационному радиусу Меньшей, но все еще намного превышающей ядерную будет энергия связи нуклона, находящегося на поверхности нейтронной звезды. Например, если масса последней равняется массе Солнца, то гравитационная энергия связи находящегося на ее поверхности нуклона дается формулой [c.616]

Рис. 7. Зависимость удельной энергии связи В от массового числа А. Точки С и D соответствуют двум исключительно устойчивым ядрам-гелия-4 и кислорода-16. Для этих двух, а также и для некоторых других ядер с полностью заполненным оболочками (см. стр. 41) значение В лежит выше основной кривой

Во многих случаях, например для сравнения устойчивости ядер, пользуются понятием об удельной энергии связи — е, характеризующей среднюю энергию связи одного нуклона в ядре. [c.37]

Удельная энергия связи имеет небольшие максимумы для ядер, число протонов или нейтронов у которых равно 2, 8, 20, 50, 82, 126. Данные числа называются магическими Это обстоятельство наталкивает на мысль, что ядро, подобно атому, имеет оболочечную структуру и наиболее стабильно, когда оболочка заполнена полностью. [c.39]

Чтобы выяснить характер устойчивости (прочности) ядер, используют понятие удельной энергии связи 6 Есв, даюш ей представление о средней энергии связи одного нуклона в ядре чем больше 6 Есв у тем устойчивее ядро. Эта величина записывается в виде отношения [c.489]

Кривая потенциальной энергии тела в зависимости от его удельного объема V качественно имеет такой же характер, как и кривая потенциальной энергии взаимодействия двух атомов в молекуле в зависимости от расстояния между ядрами. Эта кривая схематически изображена на рис. 11.1. Если объем V больше нулевого 7ок, преобладают силы притяжения. Силы взаимодействия быстро убывают при удалении атомов друг от друга, поэтому при увеличении объема, т. е. при разведении атомов, потенциальная энергия, возрастая асимптотически, стремится к постоянному значению и, равному энергии связи атомов в теле. [c.537]

Различные ядра имеют различную удельную энергию связи [c.244]

Теоретически удается вычислить энергию связи для электрона в атоме, молекуле. Но во многих других случаях энергия связи определяется экспериментально, а теория не достигла уровня, необходимого для ее исчерпывающего расчета. Так обстоит дело с энергией связи нуклонов в ядре атома, кварков в элементарных частицах. Имеет место общая качественная закономерность энергия связи растет с уменьшением размеров системы и расстояния между ее структурными частями. Удельная энергия связи, т. е. энергия связи, приходящаяся на структурную единицу по порядку величин, приведена в таблице 3. [c.277]

Г. Тяжелые ядра, перегруженные нейтронами, являются неустойчивыми неустойчивость тяжелых ядер). Это подтверждается меньшей удельной энергией связи тяжелых ядер по сравнению с удельной энергией средних ядер (VI.4.2.2°). [c.488]

Здесь Шр, 7Пц и М — массы протона, нейтрона и ядра. Замечательно особенностью Я. а. явл. тот факт, что св приблизительно пропорц. числу нуклонов в ядре, так что удельная энергия связи [c.923]

Для того чтобы- понять связь короткодействия ядерных сил с зависимостью удельной энергии связи ядра от А, попробуем на пальцах оценить энергии связи тритона и а-частицы, исходя из энергий связи системы нуклон — нуклон. Энергия связи Е р системы нейтрон — протон равна 2,23 МэВ. Системы протон — протон и нейтрон — нейтрон не имеют связанных состояний, так что их энергии связи не превышают нуля рр с О, 0. Казалось бы, энергию, скажем, тритона можно оценить следующим образом. В тритоне имеются три связи п—р, п—р и п—п, две из которых примерно равны энергии связи дейтрона, а одна — в лучшем случае нулю. Отсюда получается, что полная энергия связи тритона должна примерно равняться удвоенной энергии связи дейтрона, т. е. [c.172]

Кроме понятий энергии связи, удельной энергии связи на нуклон и коэффициента упаковки, в ядерной физике пользуются также понятием энергии связи или энергии присоединения последнего нейтрона и соответственно последнего протона. Энергия связи последнего нейтрона больше энергии связи последнего протона ё . Так, например, в диапазоне значений массового числа 84 -< < 104 средняя энергия связи последнего нейтрона при Z четном равна 8,480 Мэе, а при Z нечетном — 8,440 Мэе, т. е. примерно одинакова. Для энергии связи последнего протона имеем совершенно иное положение в этом же диапазоне А при четном Z средняя ёр = 8,960 Мэе, а при нечетном Z средняя Sp = 6,380 /И/, разница составляет — 2,580 Мэе. На рисунке 32 приведены значения как функции N—Z при Z = onst для четных и нечетных Z. Ядра с четным N имеют всегда большие значения энергии связи последнего нейтрона, чем соседние ядра с нечетным Л/. С увеличением числа нейтронов N в ядре величина (з уменьшается как по четным, так и по нечетным Z. На рисунке 33 приведена зависимость энергии связи последнего протона ёр от числа протонов при N = onst. Заметно монотонное уменьшение ёр с увеличением Z. [c.97]

В формуле (2.8) бросается в глаза резкое отличие удельной объемной энергии 15,75 МэВ от типичной удельной энергии связи ядер, равной примерно 8 МэВ. Удельную энергию связи имело бы гипотетическое ядро больших размеров, состоящее из одинакового числа протонов и нейтронов, при отсутствии кулонов-ского взаимодействия между протонами. В реальном ядре средняя удельная энергия связи уменьшается до 8 МэВ за счет влияния поверхностной энергии и энергии электростатического отталкивания протонов. Дело в том, что, несмотря на различную зависимость от А поверхностной и кулоновской энергии, их сумма меняется весьма слабо при изменении А в пределах реальных массовых чисел. Например, эта сумма равна 8,5 МэВ для asNi и 9,2 МэВ для [c.43]

Рассмотрим теперь механизм реакции деления (Я. И. Френкель, Н. Бор и Дж. Уиллер, 1939). Прежде всего надо понять, почему при переходе к тяжелым ядрам становится возможным процесс деления. Возможность этого процесса подсказывается формой кривой удельной энергии связи как функции массового числа А (см. рис. 2.5). Правый конец этой кривой лежит ниже ее середины примерно на 1 МэВ. А поскольку в акте деления участвуют примерно 200 нуклонов, то полная энергия, выделяющаяся при делении, должна иметь порядок 200 МэВ в соответствии с опытными данными. Происхождение этих 200 МэВ становится ясным, если вспомнить, что спад правой части кривой удельной энергии связи объясняется кулоновским взаимодействием. Поэтому и процесс деления вызывается кулоновскими силами, так что выделяемая энергия обусловлена не ядерным, а электростатическим взаимодействием внутри ядра. [c.538]

Разберем теперь влияние на процесс деления взаимодействий, описываемых четвертым слагаемым в формуле для удельной энергии связи ядер. Эти взаимодействия стремятся уравнять число протонов и нейтронов в ядре. Из-за кулоновского отталкивания протонов (третье слагаемое) ядру, напротив, энергетически выгодно иметь поменьше протонов. Для легких ядер влияние четвертого слагаемого преобладает, и они имеют примерно поровну протонов и нейтронов (например, аоСа ). С увеличением числа частиц в ядре возрастает роль кулоновской энергии. Чем тяжелее ядро, тем больший процент нейтронов имеют стабильные ядра (например, gjPb ). Когда тяжелое ядро начинает делиться, т.о оно растягивается. При этом кулоновская энергия уменьшается, в то время как энергия симметрии (четвертое слагаемое в формуле для энергии связи) не меняется. За счет увеличения относительной роли четвертого слагаемого делящееся ядро и получающиеся после деления перегруженные нейтронами осКолки стремятся избавиться от избыточных нейтронов. Уменьшение процентного содержания нейтронов совершается двумя путями. Во-первых, в осколках происходит [c.541]

Для общей ориентировки в вопросе о том, какие ядерные реакции являются экзотермическими, можно воспользоваться кривой удельной энергии связи (см. рис. 2.5). Из этой кривой видно, что в среднем удельная энергия связи с ростом массового числа А сначала растет, а затем при А 50—60 достигает максимума (называемого железным , так как значению А = 56 соответствуют ядра изотопов железа), после чего снова убывает. Ядерная реакция экзотермична, когда конечные ядра связаны сильнее начальных. Поэтому можно утверждать, что, как правило, экзотермическими для легких (например, А л 10) ядер будут реакции синтеза более крупных ядер, а для тяжелых — реакции расщепления ядра на достаточно крупные осколки. Наиболее сильно кривая удельной энергии связи наклонена на краях. Поэтому наиболее выгодными энергетически будут реакции синтеза для самых легких ядер, а реакции расщепления — для са мых тяжелых. Кроме того, из-за резкого пика в энергии связи а-частицы сильно экзотермическими являются некоторые реакции наилегчайших ядер с образованием а-частиц в конечном состоянии. [c.561]

П4.1.3. Полуэмпирическгш формула Вайцзеккера. Первой моделью ядра была так называемая капельная модель (Н. Бор, Я.И. Френкель, 1936 г.), основанная на аналогии поведения нуклонов в ядре и молекул в капле жидкости. Ядрам присуш и постоянная плотность, не зависяш ая от числа нуклонов в ядре, и почти постоянная удельная энергия связи. Эти же свойства характерны и для жидкости жидкость практически несжимаема, ее плотность постоянна и энергия отделения для жидкости соответствует теплоте испарения, которая также почти постоянна. [c.490]

Отсутствие удовлетворительной теории ядерных сил заставляет руководствоваться почти исключительно эмпирическими соотношениями для ядерных энергий связи. Как было выяснено в р-аздслеЗгл. 1, в случае средних и тяжелых ядер радиус ядра К связан с атомным весом А соотношением 7 = 1,5-10 Л / см. Следовательно, средняя плотность нуклонов в большинстве ядер приблизительно одинакова. Вероятно также, что в пределах отдельного ядра плотность распределена по существу равномерно. На фиг. 2 можно видеть, что, за исключением самых легких элементов, в широкой области значений А энергия связи, приходящаяся на нуклон, изображается гладкой кривой. Это явление обусловлено специфическими ядерными силами. У легких ядер, для которых поверхность, приходящаяся на единицу массы, сравнительно велика, энергия связи, приходящаяся на частицу меньше, чем для ядер со средними атомными весами. Уменьшение связи при возрастании удельной поверхности обусловлено меньшей связью поверхностных частиц по сравнению с частицами внутри ядра, где каждый нуклон полностью окружен другими. Поскольку поверхность равна эффект должен быть пропорционален А / и иметь знак, противоположный знаку сил насыщения, которые равны аЛ. [c.67]

Деление тяжелого ядра на два осколка сопровождается выделением огромной энергии. На один нуклон в акте деления рыхлого , неустойчивого ядра выделяется энергия, равная разности удельных энергий связи в ядрах — продуктах деления и исходного ядра,т.е.8,7МэВ—7,6МэВ= = 1,1 МэВ (VI.4.2.2°). Всего в ядре урана содержащего 238 нуклонов, при делении выделяется энергия порядка 220 МэВ. При делении ядер, содержащихся в 1 г урана выделяется энергия 8-10 Дж, или 22 ООО кВт-ч. [c.489]

УНТЕРТОН (нем. 1Тп1ег1оп, букв.— нижний звук), синусоидальная составляющая периодич. колебания сложной формы с частотой, в нек-рое число раз (чаще всего в 2 раза) меньшей частоты осн. тона. У. возникают, как правило, в нелинейных системах. УПАКОВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ, величина, равная отношению дефекта массы ат. ядра к массовому числу. У. к. характеризует значение удельной (в пересчёте на один нуклон) энергии связи нуклонов в ядре. См. Ядро атомное. [c.784]

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ, энергия связ. системы к.-л. ч-ц (напр., атома как системы из ядра и эл-нов), равная работе, к-рую необходимо затратить, чтобы разделить эту систему на составляющие её ч-цы и удалить их друг от друга на такое расстояние, на к-ром их вз-ствием можно пренебречь. Э. с. определяется вз-ствием ч-ц и явл. отриЦат. величиной, т. к. при образовании связ. системы энергия выделяется. Абс. величина Э. с. характеризует прочность связи и устойчивость системы. Напр., для ат. ядра Э. с. определяется сильным взаимодействием нуклонов в ядре и, согласно соотношению Эйнштейна, пропорц. дефекту масс Ат Для наиб, устойчивых ядер Э. с. составляет ок. 8 10 эВ/нуклон (удельная Э. с.). Эта энергия может выделиться при слиянии дёгких ядер в более тяжёлое ядро (см. Термоядерные реакции), а также при спонтанном делении тяжёлых ядер, объясняемом уменьшением уд. Э. с. с ростом ат. номера (см. Радиоактивность). Э. с. эл-нов в атоме или молекуле определяется электромагнитными взаимодействиями и для каждого эл-на пропорц. ионизац. потенциалу напр., для атома Н в осн. состоянии она равна 13,6 эВ. Этим же вз-ствием обусловлена Э. с. атомов в молекуле и кристалле (см. Межатомное взаимодействие). Э. с., обусловленная гравитационным взаимодействием, обычно мала и имеет значение лишь для нек-рых косм, объектов (см., напр., Чёрная дыра). ЭНЕРГИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ, для двухат. молекул — энергия удаления атомов на бесконечно большое расстояние друг от друга для многоат. молекул, радикалов, ионов — энергия диссоциации. Суммарная энер- [c.903]

Сцилард и Чалмерс [112] показали, что при определенных условиях активный изотоп, образующийся в ядерной реакции без изменения атомного номера, можно (при большой удельной активности) хищгческим путем отделить от облученного материала. Самой важной ядерной реакцией, идущей без изменения атомного номера, является радиационный захват нейтронов (п, у) однако при реакциях типа (п, 2п), (у, п) и (с1, р) также возникают изотопы облучаемого элемента. Теория эффекта Сциларда—Чалмерса будет рассмотрена в п. 6, но уже здесь можно отметить, что он, по крайней мере частично, обусловливается следующим простым механизмом. Даже если составное ядро не испускает тяжелых частиц, теряя энергию в виде фотонов (радиационный захват), образующееся после испускания фотона ядро (атом) испытывает отдачу. Как правило, энергия отдачи достаточна для разрыва химической связи между данным атомом и остальной молекулой. Это тем более имеет место, если испускается не фотон, а тяжелая нейтральная частица. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...