Tömegdefektus és nukleáris kötési energia
Tanulmányok azt mutatják, hogy az atommagok stabil képződmények. Ez azt jelenti, hogy van némi összefüggés a nukleonok a sejtmagban.
A tömege a magok lehet nagyon pontosan meghatározható a tömegspektrométer - Mérési eszközök elválasztó elektromos és mágneses mezők, töltött részecske gerendák (általában ionok) különböző fajlagos töltés Q / m.Macc-spektrometriás mérések azt mutatták, hogy a tömeg a mag kisebb, mint a tömegek összege alkotó nukleonok. De mivel bármilyen változás a tömeg (cm. § 40) meg kell felelnie a változás energia, akkor, következésképpen, a gócképződés kell elkülöníteni egy bizonyos energia. A törvény az energiamegmaradás magában foglalja az ellenkezője: külön a nucleus alkotórészeire kell tölteni az azonos mennyiségű energiát, hogy közben felszabaduló kialakulása. Az energia, amit meg kell fordított hasítja a mag külön nukleonokat nevezik nukleáris kötési energia (lásd. 40. §).
Kifejezés szerint (40,9), az energia a nukleonok a sejtmagban
ahol MP. TN. cha - rendre proton tömege, neutron és sejtmagban. Nem tömegek általában táblázatok t, magok, és a m tömegű atomok. Ezért, a használt képlet nukleáris kötési energia
ahol MH - tömege hidrogénatom. Mivel az MN által nagyobb mennyiségben olvadáspont ME, az első tag a szögletes zárójelben tartalmaz egy tömege Z elektronok. De mivel az atom tömege mag tömegének motlichaetsya mya csak a tömege Z az elektronok, a számítások szerint a képletek (252,1) és (252.2) vezet ugyanazt az eredményt. érték
Ez az úgynevezett nukleáris tömegdefektus. Ez az érték csökkenti a tömeget a nukleonok a formáció atommag.
Gyakran előfordul, hogy ahelyett, hogy kötési energia „tekinthető specifikus kötési energia 8EA - Ener Gia kapcsolat nukleonpáronként. Ő a stabilitás (tartósság) Az atommagok, t. E. Nagyobb, mint dEsv, annál stabilabb mag. Specifikus kötési energia függ a tömegszáma A az elem (ábra. 342). A könnyű atommagok (A £ 12) a specifikus kötési energia meredeken emelkedik, hogy 6¸7 MeV, átesett egy sor ugrások (például, február 1 H dEsv = 1,1MeV február 4 He - 7,1 MeV, hogy június 3 Li - 5,3 MeV), majd egyre lassabban növekszik a maximális érték 8, 7 MeV van elemeinek = 50¸60, majd fokozatosan csökken a nehéz elemek (például, 92-238 U ez 7,6 MeV). Megjegyzés az összehasonlítás, hogy az energia a vegyérték elektronok az atomokban körülbelül 10 eV (10 b. Times kevesebb).
Csökkentése specifikus kötési energiája az átmenet a nehezebb elemek annak a ténynek köszönhető, hogy a növekvő számú protont a sejtmagban, és növeli a Coulomb-taszítás energia. Ezért a kapcsolat a nukleonok kevésbé erős és kevésbé erős magok magukat.
A legstabilabb a úgynevezett mágikus mag, amelyre a protonok száma, vagy neutronok száma megegyezik, az egyik mágikus számok 2, 8, 20,28, 50, 82, 126. Különösen stabil kettős mágikus mag, amelyben a mágikus és a protonok száma, és neutronok száma (ezek a magok, már csak öt: február 4 He, augusztus 16 O, 40 20 Ca, 20, 48 Ca, 82 208 Ru.
Ábra. 342 azt jelenti, hogy a legstabilabb szempontjából energia a közepén a periódusos a sejtmagba. Nehéz és könnyű atommagok kevésbé stabilak. Ez azt jelenti, hogy energetikailag kedvező következő folyamatokat: 1) A hasadási a nehéz magok a könnyebb; 2) fúziós fény sejtmagokat nehezebb egymással. óriási mennyiségű energia szabadul fel, amikor mindkét folyamat; Ezek a folyamatok jelenleg végzett lényegében: a hasadási reakció és fúziós reakció.