De bindingsenergie van de atoomkern: Formula en waardebepaling

Elk van de atoomkernen absoluut alle chemische stoffen bestaat uit een bepaald aantal protonen en neutronen. Ze worden bij elkaar gehouden doordat de deeltjes aanwezig in de bindingsenergie van de atoomkernen.

Kenmerkend voor de nucleaire aantrekkingskrachten is hun grote vermogen voor een relatief kleine afstand (ongeveer 10 ^-13 cm). Met toenemende afstand tussen de deeltjes en de aantrekkingskracht verzwakt in het atoom.

Uiteenzetting over de bindingsenergie in de kern

Als we veronderstellen dat er een manier om een voor een uit de kern, protonen en neutronen van een atoom gescheiden en plaats ze op een zodanige afstand dat de bindingsenergie van de atoomkernen opgehouden te functioneren, moet het zeer moeilijk werk. Met het oog op de kern van de atomaire bestanddelen te halen, moeten we proberen om de intra-atomaire krachten te overwinnen. Deze inspanningen zullen uitgaan om het atoom te scheiden op nucleonen daarin. Hierdoor is het mogelijk om te beoordelen dat de energie van de atoomkernen is dan de energie van de deeltjes waaruit het bestaat.

Is gelijk aan de massa van subatomaire deeltjes massa van het atoom?

In 1919, onderzoekers geleerd om de massa van de atoomkern te meten. Meestal wordt "gewogen" door middel van speciale technische apparaten, die massaspectrometers worden genoemd. Het werkingsprincipe van dergelijke inrichtingen is dat in vergelijking met de kenmerken van de beweging van deeltjes met verschillende massa's. Bovendien hebben deze deeltjes dezelfde elektrische lading. Berekeningen tonen aan dat de deeltjes die verschillende snelheden van massa hebben die langs verschillende trajecten.

Moderne wetenschappers hebben met grote nauwkeurigheid vond de massa's van alle kernen en hun samenstellende protonen en neutronen. Vergelijkt men het gewicht van een bepaalde kernel met de som van de massa van de deeltjes daarin aanwezige blijkt dat telkens de massa van de kern groter is dan de massa van individuele protonen en neutronen. Dit verschil van ongeveer 1% voor elke chemische stof. Daarom kan worden geconcludeerd dat de bindingsenergie van de atoomkernen - 1% van de energie van stil.

De eigenschappen van de nucleaire strijdkrachten

De neutronen die in de kern, elkaar afstoten door Coulomb krachten. Maar op hetzelfde atoom niet uit elkaar valt. Dit wordt vergemakkelijkt door de aanwezigheid van de aantrekkingskrachten tussen deeltjes in het atoom. Deze krachten, die van een aard die verschilt van de kracht, genaamd kern. En de interactie van neutronen en protonen riep sterke interactie.

In het kort, de eigenschappen van de nucleaire krachten zijn als volgt:

• Deze lading onafhankelijkheid;
• alleen effect op korte afstanden;
• en verzadiging, welke retentietijd begrepen bij elkaar slechts een bepaald aantal kerndeeltjes.

Volgens de wet van behoud van energie, op een moment dat de kerndeeltjes zijn verbonden, is er een energie vrij in de vorm van straling.

De bindingsenergie van atoomkernen: de formule

Voor de genoemde berekeningen met een gemeenschappelijke formule:

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

Hier onder E _binding verwijst naar de bindingsenergie van de kern; c - lichtsnelheid; Z is het aantal protonen; (AZ) - het aantal neutronen; _smeltpunt geeft de massa van een proton; m en _n - massa van het neutron. _Mi is het gewicht van de atoomkernen.

De interne energie van de kernen van verschillende stoffen

De energie van de nucleaire binding te bepalen, gebruikten dezelfde formule. Berekend met de formule bindingsenergie zoals eerder aangegeven, is het niet meer dan 1% van de totale energie van het atoom of rustenergie. Echter, bij nader onderzoek blijkt dat dit aantal vrij wordt varieert in de overgang van stof tot stof. Als u probeert om de exacte waarden te bepalen, zullen ze in het bijzonder verschillend van de zogenaamde lichte kernen worden.

Bijvoorbeeld bindingsenergie binnen het waterstofatoom is nul, omdat er slechts één proton. De bindingsenergie van heliumkernen zal 0,74% bedragen. De kern van een stof genaamd tritium, dit getal gelijk aan 0,27% bedragen. Zuurstof - 0,85%. In de kern, die ongeveer zestig kerndeeltjes van atomaire bindingsenergie zou ongeveer 0,92% zijn. Voor kernen met een groter gewicht zal dit aantal geleidelijk afnemen tot 0,78%.

De bindingsenergie helium, tritium, zuurstof of andere stoffen te bepalen werd dezelfde formule.

Soorten protonen en neutronen

De belangrijkste oorzaken van deze verschillen kunnen worden verklaard. Onderzoekers ontdekten dat alle nucleonen, die zijn opgenomen in de kern, zijn onderverdeeld in twee categorieën: oppervlak en intern. Interne kerndeeltjes - zijn die zijn omringd door andere protonen en neutronen van alle kanten. Het oppervlak wordt omgeven door ze uitsluitend aan de binnenkant.

De bindingsenergie van de atoomkern - een kracht die meer op de inwendige kerndeeltjes wordt uitgedrukt. Iets dergelijks wijze, en treedt op wanneer de oppervlaktespanning van de verschillende vloeistoffen.

Hoeveel nucleonen in een kern wordt geplaatst

Gevonden werd dat het aantal interne nucleonen bijzonder laag het zogenaamde lichte kernen. En degenen die behoren tot de categorie van de lichte, bijna alle van de kerndeeltjes worden beschouwd als oppervlakkig. Er wordt aangenomen dat de binding energie van de atoomkern - is het bedrag dat moet groeien met het aantal protonen en neutronen. Maar zelfs een dergelijke groei kan niet eindeloos doorgaan. Wanneer een bepaald aantal nucleonen - en het is 50-60 - kracht wordt is een andere kracht - hun elektrische afstoting. Het komt ook ongeacht of de bindingsenergie in de kern.

De bindingsenergie van de atoomkernen in verschillende materialen die door wetenschappers om nucleaire energie vrij.

Veel wetenschappers zijn altijd geïnteresseerd in de vraag: waar komt de energie wanneer lichtere atoomkernen samensmelten tot zwaardere? In feite is deze situatie is vergelijkbaar met kernsplitsing. In het proces van fusie van lichte kernen, zoals het gebeurt in de splitsing van zware kernen steeds vormden een sterkere type. Om "" van lichte kernen alle nucleonen in dezelve is, moeten minder energie verbruiken dan degene die opvalt wanneer ze worden gecombineerd. Het omgekeerde statement is ook waar. In feite kan de synthese van energie die op een specifieke eenheid van massa valt, specifieker splitsing macht.

Wetenschappers hebben splijtingsprocessen gestudeerd

Het proces van kernsplijting werd ontdekt door wetenschappers Hahn en Shtrasmanom in 1938 jaar. Binnen de wanden van de Berlijnse Universiteit van de chemische onderzoekers ontdekt dat bij het proces van uranium bombardement een neutron, wordt het omgezet in lichtere elementen, in het midden van het periodiek systeem.

Een grote bijdrage aan de ontwikkeling van dit gebied van kennis heeft gemaakt en Liza Meytner, waarvan Gang eens voorgesteld om de radioactiviteit samen te bestuderen. Hahn Meitner mogen alleen werken op voorwaarde dat zij hun onderzoek in de kelder zal uitvoeren en nooit zal klimmen naar de bovenste verdiepingen, die een feit van discriminatie was. Dit leidde echter niet voorkomen dat het om aanzienlijke vooruitgang in de studies van de atoomkern te bereiken.