Энергия связи и устойчивость ядер

Энергия связи и устойчивость ядер [c.91]

Изомерными ядрами называются ядра, которые содержат одинаковое число протонов и одинаковое число нейтронов, но обладают различными физическими свойствами разный период полураспада, разная энергия связи, разные спины и т. д. Различие в физических свойствах изомерных ядер связано с тем, что они находятся в различных квантовомеханических состояниях. Одно из этих ядер обычно соответствует основному состоянию, а второе — возбужденному метастабильному (относительно устойчивому) состоянию. Но это возбужденное состояние ядра обладает настолько большим временем жизни по сравнению с жизнью ядра в обычных возбужденных состояниях, получающихся при ядерных реакциях, что такое ядро может рассматриваться как самостоятельное ядро. Ядро, пребывающее в возбужденном состоянии, обычно называется верхним изомером, а ядро в основном состоянии — основным изомером. Известны случаи, когда ядро имеет одно или несколько изомерных [c.191]

Сравнение значений энергии связи нуклона для различных ядер показывает, что наибольшей устойчивостью относительно отделения нуклона обладают те же четно-четные ядра гНе , еС , вО и др., которые имеют наибольшую энергию связи относитель- [c.40]

На рис. 7.1 показана зависимость энергии связи нуклона от массы для некоторых устойчивых изотопов. Для ядер, имеющих массу от 50 до 60, отношение В/А наибольшее. Как для более легких, так и для более тяжелых ядер это отношение меньше. А это значит, что для легких и тяжелых ядер разница между нх массой и массой составляющих компонентов невелика. Например, если Л = 236, то В/Л около 7,6 МэВ или в сумме 1794 МэВ. Для массового числа Л 115, В/А примерно равно [c.161]

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

Сильные взаимодействия — главные взаимодействия между нуклонами, входящими в состав ядра (р, р), (р, п), (п, п). Они в основном определяют устойчивость атомных ядер, расстояние между энергетическими уровнями в ядрах, энергию связи ядер, ядерные силы, выделение энергии при делении урана. К сильным взаимодействиям относятся также взаимодействия нуклонов с пионами и каонами, являющимися квантами ядерного поля и некоторые другие. [c.243]

Дальнейшее развитие проблемы ядерной энергии теснейшим образом связано с прогрессом в сооружении мощных ускорителей, так как новые успехи в исследовании природы ядерных сил и устойчивости атомных ядер возможны только в том случае, если исследователи будут обладать мощными средствами воздействия на ядра. [c.752]

Устойчивость системы при отрицательной энергии связи понятна с точки зрения сохранения энергии, а относительную устойчивость системы при положительной энергии связи требуется дополнительно объяснить. Рассмотрим график зависимости энергии связи от расстояния между частицами системы (рис. 5.1). Энергия связи увеличивается до расстояния го, что и соответствует устойчивости. Если же системе сообщить энергию, равную порогу, меньшую энергии связи, т. е — Ец — то далее расстояние между частицами будет увеличиваться с выделением энергии. Такая ситуация характерна для деления тяжелых ядер, например, для ядер урана [c.279]

Для четного массового числа А функция M Z) двузначна, так как член б имеет разное значение для четно-четных и нечетно-нечетных ядер. Благодаря этому зависимость M Z) при постоянном четном А описывается двумя параболами, расположенными одна над другой (рис. 10, а). Нижняя парабола соответствует более устойчивым ядрам с четным Z, а верхняя — менее устойчивым с нечетным Z. Из рис. 10, а видно, что из-за отличия соседних ядер, расположенных на одной и той же параболе, на две единицы по Z для четно-четных ядер возможно существование нескольких (до трех) устойчивых изобар. Это связано с энерге- [c.49]

Здесь Мя—масса ядра 7, и рс—центральные темп-ра и плотность, Lv—нейтринная светимость, L k — фотонная светимость, Л/ —радиус фотосферы цифры в скобках указывают порядок величины. У звёзд массой ок. 8 Мо образуется вырожденное углеродно-кислородное ядро массой 1,39 Мо, к-рое перед тепловой вспышкой характеризуется след, параметрами р, = 2,7 (9) г/см 7, =2,8 (8) К, г, = 3,4 ( —3)iio (г, — радиус ядра). Тепловые вспышки звёздных ядер, ведущие к полному разлёту звезды и выделению энергии 10 эрг, связывают с наблюдаемыми вспышками сверхновых типа 1, в спектрах к-рых водород не наблюдается, а в остатках взрыва не найдены пульсары. Вспышки сверхновых типа Ь. промежуточных между типами I и II (линии водорода почти не видны, но нейтронные звезды могут образоваться), связаны, видимо, с потерей устойчивости в ядрах звёзд промежуточной массы М = (8—13)А/о или с вхождением этих звёзд и двойные системы. [c.493]

Критерием устойчивости любой системы частиц, начиная с атома водорода и кончая сложными молекулами и их ионами, является понижение полной энергии этой системы по сравнению с полной энергией отдельно взятых частиц. Чем больше разность энергий, тем прочнее связаны между собой частицы, составляющие систему. Это видно на примере образования двухатомной молекулы АВ из отдельных ядер А и В и соответствующего числа электронов (рис. 1.4). [c.19]

Итак, можно сделать вывод о том, что тяжелые и легкие ядра менее устойчивы, т. е. энергетически выгодны процессы деления тяжелых ядер на более легкие и слияние легких ядер в более тяжелые. В частности, уменьшение 6 Есв У тяжелых элементов связано с тем, что с ростом числа протонов в ядре растет энергия их кулоновского электростатического отталкивания. [c.490]

ВЫЧИСЛЯТЬ энергию связи как устойчивых (формула Вейц.)екера, см. Дефект масс), так и неустойчивых но отнотению к самопроизвольному переходу ядер. [c.547]

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]

Другие за кономерности в изменении свойств атомяых ядер в зависимости от числа содержащихся в них нуклонов были обнаружены при детальном рассмотрении энергии связи, спина, магнитного и электрического квадрупольного моментов ядер, распространенности изотопов в природе, особенностей а- и 3-распа-дов и других характеристик. При этом оказалось что перечисленные свойства изменяются таким образом, что из всей совокупности атомных ядер должны быть выделены ядра, содержащие 2, 8, 20, 50, 82 или 126 (магические числа) нейтронов или протонов . Опыт показывает, что ядра с такими количествами нейтронов или протонов магические ядра) особенно устойчивы. Наибольшей устойчивостью обладают так называемые дважды магические ядра, т. е. ядра, которые содержат магическое число протонов и магическое число нейтронов (например, Ше, 0 , [c.184]

Исследование различных свойств атомиых ядер (энергия связи, распространенность в природе, особенности а- и р-распада и др.) локазывает особую устойчивость ядер, содержащих 2, 8, 20, 50, 82 или 126 (магические числа) протонов или нейтронов. Подобное поведение атомных ядер объясняется в оболочечной модели ядра, построенной по аналогии с моделью электронных оболочек в атоме. [c.200]

Зависимость энергии связи в кристаллах от мел атомпого расстояния г, так же как и в молекулах, определяется двумя главными членами 1) притяжением атомов, обусловленным взаимодействием валентных электронов, и 2) кулоновским отталкиванием внутренних оболочек атомных остовов и отталкиванием ядер. Для устойчивого равновесного состояния (L o, Го) обязательно наличие минимума энергии на суммарной кривой энергий притяжения и отталкивания, который соответствует определенной стабильной конфигурации в расположении атомов кристаллической, решетки. [c.63]

Одна из самых старых Я. м., сохранивших своё значение,—нуклопных ассоциаций модель (кластерная модель). Эта модель возникла во 2-й пол. 30-х гг., когда были систематизированы данные об энергиях связи лёгких ядер и была обнаружена повыш. устойчивость т. н. -частичных ядер, имеющих равное и чётное число нейтронов и протонов. К их числу относятся Ве, 0 и т. д. Мн. возбуждённые состояния ядер с большой вероятностью распадаются с испусканием а-частиц. Дж. А. Уилер (J. Wheeler) в 1937 предположил, что -частичное ядро [c.666]

Неск. близких по энергии подободочек группируются в оболочки, отделённые друг от Друга большими энерге-тич. интервалами. Полный момент / для к нуклонов в оболочке получается путём сложения моментов j отд. нуклонов. В заполненной оболочке моменты всех нуклонов компенсируют друг друга и допустимо только одно значение полного момента /=0. Подобно атомам благородных газов, обладающих заполненными электронными оболочками, ядра, состоящие из заполненных нуклонных оболочек, также характеризуются особой устойчивостью (большой уд. энергией связи). В основном и низколежащих возбуждённых состояниях ядер низшие одночастичные орбиты заполнены и образуют инертный остов ядра, сверх к-рого есть нек-рос число нуклонов в ближайшей незаполненной оболочке. Подобно тому как валентные электроны определяют хим. свойства атомов, спектры низших уровней и их свойства в большинстве ядер определяются валентными нуклонами из незаполненных оболочек. [c.688]

Формула (П-5) определяет время, в течение которого заканчивается процесс термического разложения определенного числа молекул СН4 и устанавливается равновесная концентрация в газовом объеме ядер-зародышей сажевых частиц. Именно в течение этого времени происходит формирование того или иного дисперсного состава сажевых частиц, характеризующееся определенным распределением числа атомов углерода в различных многоуглеродных комплексах. В качестве частицы минимального размера может при этом рассматриваться отдельный свободный атом углерода, в качестве частицы максимального размера — устойчивый многоуглеродный комплекс, состоящий из максимально возможного числа атомов углерода, при котором энергия связи атомов в комплексе превосходит энергию их свободных колебаний при заданной температуре. [c.232]

Отметим, что два последних члена формулы (П4.6) никак не следуют из капельной модели ядра. Вместе с тем формула Вайцзеккера позволяет понять зависимость 6Есв от т4 в формуле (П4.4) и роль шаровых поверхностных эффектов. Эта роль возрастает при уменьшении ядра (легкие ядра, чьи нуклоны находятся на поверхности, менее устойчивы). При увеличении ядра с ростом А (и ростом Z) электростатическая энергия отталкивания протонов растет, а энергия связи уменьшается (т.е. после определенной стабилизации ядер будет происходить потеря устойчивости у тяжелых ядер). [c.492]

Для устойчивых ядер отрицательно, и АЕ = — Я является энергией связи ядра, т. е. представляет собой количество энергии, которое необходимо сообш,ить ядру, чтобы оно полностью разделилось на составляющие частицы. Дефект массы ядра Ат — Шц — определяется из формулы (3.86) [c.66]

Первая капельная модель была предложена Вайцзекером (1935) и Нильсом Бором (1937). Несмотря на свою простоту, она позволила объяснить основные свойства ядер, такие, как их энергия связи ( 3.1.2), радиус ( 3.2.1), устойчивость по отношению к р-распаду ( 8.2) и к спонтанному делению ( 11.1.1). Основные предположения капельной модели таковы. [c.78]

Чистые элементы мог т затвердевать в виде молекулярных кристаллов, кристаллов с ковалентными или металлически.ми связями. В этих же формах люгут кристаллизоваться и соединения. Кроме того, в случае соединений разных атомов появляется новая возможность, которая отсутствует у чистых элементов. Энергия ионизации всех атомов одного и того же чистого эле.мента одинакова и электроны распределены равномерно. В соединениях разных элементов, где в наиболее устойчивой конфигурации электроны не всегда распределены равномерно по отношению к связываемым атомам, может возникнуть электрический диполь. Поскольку два связанных атома могут иметь различные энергии ионизации, электроны большую часть времени могут находиться вблизи одного из положительных ядер. Такое разделение зарядов может привести к возникновению сильных вн трш1юлекулярных сил такого типа, который не найден у чистььх элементов, например ионным типам связи. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...