Энергия связи нуклонов в ядре

Дефект массы характеризует устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Дефект массы соответствует энергии, которая выделяется при образовании ядра из свободных протонов и нейтронов и может быть вычислена из соотношения Эйнштейна Е — тс , где Е — энергия т — масса, с — скорость света в вакууме (с = 3-10 м/с). [c.9]

Атомные ядра включают N нейтронов и Z протонов. Параметры и свойства атомных ядер влияют на протекание химических процессов, так как масса, заряд, энергия связи, устойчивость и ядерный спин ядра в значительной мере определяют свойства атома в целом. Отметим прежде всего, что с помощью масс-спектроскопических методов можно обнаружить разность ме кду массой ядра и массой, найденной простым суммированием масс составляющих его нуклонов, — так называемый дефект массы Ат. Энергетический эквивалент дефекта массы представляет собой энергию связи нуклонов в ядре. Ат = = 1,0078 Z+1,0087 N —т. Для ядра гелия Ат = 0,03 а. е. м., что соответствует 27,9 МэВ. Энергия связи ядра химического элемента приблизительно линейно зависит от массового числа A=--Z- -N. Если построить график зависимости средней энергии связи па один нуклон от массового числа, наблюдается максимум при средних значениях массового числа. Таким образом, ядра со средним массовым числом более устойчивы, чем тяжелые или легкие. Следует отметить, что тяжелые ядра богаче нейтронами, чем легкие. При Z>84 уже не существует стабильных ядер. Различают следующие виды ядер изотопы (равные Z, неравные N), изотоны (неравные Z, равные N), изобары (неравные Z, неравные N, равные А), изомеры (равные Z и N, однако внутренняя энергия неодинакова). Для нечетных А имеется лишь одно стабильное ядро, а для четных — несколько стабильных ядер изобаров (правило изобар Маттауха). [c.34]

Изучение ядерных реакций открыло путь к практическому использованию внутриядерной энергии. Оказалось, что наибольшая энергия связи нуклонов в ядре (в расчете на один нуклон) отвечает элементам средней части периодической системы. Это означает, что как при распаде ядер тяжелых элементов на более легкие (реакции деления), так и при соединении ядер легких элементов в более тяжелые ядра (реакции термоядерного синтеза) должно выделяться большое количество энергии. [c.95]

Важной характеристикой ядра является дефект массы, который представляет собой разность между массой данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и суммой массовых чисел нуклонов, равной их числу в ядре данного изотопа. Дефект массы связан с энергией связи нуклонов в ядре и характеризует устойчивость данного ядра. Иногда -пользуются дефектом массы, отнесенным к одному нуклону. В этом случае его называют упаковочным множителем. [c.49]

Дефект массы характеризует устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Дефект массы соответствует энергии, которая выделяется при образовании ядра из свободных протонов и нейтронов и может быть вычислена из соотношения Эйнштейна [c.40]

Энергия связи нуклонов и устойчивость атомного ядра< Одна из основных характеристик атомного ядра — энергия связи составляющих его частиц. Мерой этой энергии Е является работа, которую необходимо совершить для отрыва друг от друга и разведения в бесконечность всех нуклонов ядра. Энергию связи нуклонов в ядре можно подсчитать с помощью известного соотношения, вытекающего из теории относительности [c.8]

Оболочечная модель ядра атома и устойчивость изотопов. Экспериментально установлено, что свойства атомных ядер, например, стабильность, распространенность в природе, энергия связи нуклона в ядре, число изотопов, изменяются периодически с увеличением числа протонов и нейтронов. На этом основании выдвинута гипотеза об оболочечном строении ядер атомов. Считается, что ядерные оболочки заполняются нуклонами (протонами и нейтронами) подобно тому, как заполняются электронами оболочки атома. Стабильными и распространенными являются те атомы, ядра которых имеют определенное число протонов или нейтронов, а именно 2, 8, 20, 50, 82, 114, 126. Эти числа получили название магических. Считается, что они связаны с емкостью оболочек. [c.86]

Масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, входящих в это ядро. Разность между массами ядра и нуклонов называется дефектом массы. Например, масса изотопа гелия равна 4,0015 атомной единице массы (а. е. м.), в то время как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет 4,0319 а. е. м., соответственно дефект массы равен 0,0304 а. е. м. Дефект массы определяет устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Он соответствует энергии, [c.32]

Соотношение (1.6) позволяет рассчитать удельную энергию связи нуклонов в ядре, которая представляет собой долю энергии связи, приходящуюся на один [c.8]

Согласно этому соотношению уменьшение массы на 0,030376 а. е. м. при образовании ядра гелия из двух протонов и двух нейтронов соответствует выделению огромного количества энергии в 28, 2 МэВ (1 МэВ = 10 эВ). Отсюда средняя энергия связи в ядре на один нуклон составляет примерно 7 МэВ. Энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз превышает энергию связи атомов в молекуле ( 5 эВ). Поэтому-то при химических превращениях веществ атомные ядра не изменяются. [c.9]

Энергия связи нуклонов в ядре. Энергию внутриатомных взаимодействий обычно выражают в особых единицах —электрон-вольтах. [c.20]

Энергия связи нуклонов в ядрах элементов в миллионы раз превышает энергию химической связи. Поэтому при химических превращениях веществ ядра атомов ие разрушаются, т. е. элементы сохраняются. [c.8]

Масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, входящих в это ядро. Разность между массами ядра и нуклонов называют дефектом массы. Например, масса изотопа гелия равна 4,0015 атомных единиц массы (а.е.м), в то время как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет 4,0319 а.е.м., соответственно дефект массы равен 0,0304 а.е.м. Дефект массы определяет устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Он соответствует энергии, которая выделяется при образовании ядра из протонов и нейтронов и может быть рассчитана по уравнению Эйнштейна [c.399]

Согласно уравнению (1.11) уменьшение массы на 0,0304 а. е. м. при образовании ядра гелия из двух протонов и двух нейтронов соответствует выделению энергии 28,2 МэВ. Соответственно средняя энергия связи в ядре на один нуклон равна примерно 7 МэВ. Энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз превышает энергию связи атомов в молекуле. [c.33]

Энергии связи нуклонов в ядре рассчитываются по уравнению Эйнштейна. Эти величины в миллионы раз превышают энергии химической связи и составляют Дж (несколько МэВ). [c.49]

Реально существующие стабильные атомные ядра. Для того чтобы сопоставлять величины сил, связывающих воедино индивидуальные частицы, рационально рассмотреть величину ЛМ/А (доля энергии связи, которая приходится на одну частицу, входящую в состав ядра) и считать ее мерой устойчивости ядра. Для той же цели введено понятие о коэффициенте упаковки (pa king fra tion). Он представляет отношение разности измеренной массы изотопа М и массового числа А к массовому числу А (М — А) А. Этим коэффициентом широко пользуются, поскольку имеется прямая зависимость между ним и энергией связи нуклонов в ядре. [c.49]

В реакциях деления ядро атома расщепляется па более легкие ядра с неодинаковыми массами. Найдено, что наибольшая энергия связи нуклонов в ядре отвечает элементам средней части периодической системы. Поэтому на ядра этих элементов распадаются ядра тяжелых элементов, выделяя огромное количество энерги] . Так, деление урана-235 протекает по схеме [c.69]

Это соотношение и объясняет тот факт, что при малых массовых числах наиболее устойчивы изотопы с Z = N = А/2 (как, например, С или ) Ы). У устойчивых тяжёлых ядер число нейтронов N всегда несколько превышает Z, чтобы скомпенсировать действием ядерных сил электростатическое рассталкивание протонов. Из (1.3.3) и (1.3.4) также вытекает, что наиболее устойчивыми будут чётно-чётные ядра, что и определяет суш,ествование большого числа стабильных изотопов с чётным Z, о чём говорилось ранее. При отклонении заряда ядра или массового числа от области стабильности энергия связи уменьшается и становится отрицательной, вследствие чего атомное ядро теряет устойчивость и оказывается способным к самопроизвольному превраш,ению в ядра с другими А ц. Z. Более того, поскольку притяжение нуклонов пропорционально А, а энергия электростатического взаимодействия пропорциональна Z , то при больших Z энергия связи ядра всегда будет отрицательна, чем объясняется отсутствие стабильных ядер с > 83. Отметим, что формула (1.3.3) относится к энергии связи основного, наинизшего состояния ядра. Возбуждённые же состояния ядра, как и возбуждённые состояния электронов в атомных оболочках, неустойчивы сами по себе и подвержены спонтанному распаду в основное состояние с испусканием одного или нескольких гамма-квантов. Однако, поскольку энергия связи нуклонов в ядре при возбуждении суш,ественно уменьшается, то возбуждённое ядро может также превратиться в другое ядро путём испускания каких-либо частиц. [c.22]

Энергия связи нуклонов в ядре для элементов с атомными номерами 3—10 составляет 10" —10 а. е. м. или на 1 ядро около 10 эВ, что в пересчете на 1 моль дает колоссальную величину—10 Дж. Такие количества энергии сравнимы с энергетическими затратами, сопровождающими ядерные реакции в недрах звезд (гл. 1, разд. 1). [c.48]

Изучение ядерных реакций открыло путь к практическому использованию внутриядерной энергии. Оказалось, что наибольшая энергия связи нуклонов в ядре (в расчете на один нуклон) отвечает элементам средней части периодической системы. Это [c.107]

Следовательно, энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз превышает энергию химической связи. Поэтому прй химических превращениях веществ атомные ядра не изменяются. [c.7]

Ядра Не способны вызывать разнообразные ядерные реакции (Не , п) (Не , р) (Не , 2 п) (Не , 2 а) (Не , а) (Не , t) и т. д. Из-за низкой энергии связи нуклонов в ядре Не многие ядерные реакции, которые им индуцируются, являются экзоэнергетическими. В результате реакции Не с ядрами элементов обычно образуются нейтронодефицитные радиоактивные изотопы, являющиеся позитронными излучателями. [c.111]

Энергия связи нуклонов в ядре может характеризоваться также величиной коэффициента упаковки доли дефекта массы, приходящейся на один нуклон [c.8]

Присоединяющиеся к ядру нейтроны вносят в образовавшееся составное ядро как свою кинетическую энергию, так и выделяющуюся при этом энергию связи. Последняя может быть в ряде случаев определена по энергии у-квантов, испускаемых в том случае, если присоединение нейтрона приводит к простой реакции [п, у), часто конкурирующей с реакцией деления, или может быть вычислена по полуэмпирической формуле для удельной энергии связи нуклона в ядре. При этом следует учесть, что в случае присоединения к ядру четного нейтрона энергия связи больше, чем при присоединении нечетного. Энергия связи нейтро- [c.185]

Радиоактивные изотопы образуются при радиоактивном распаде, в результате ядерных реакций и при делении ядер, т. е. в результате ядерных превращений. В случае ядерных реакций процесс получения атомов радиоактивного изотопа идет через образование так называемого промежуточного ядра. Исключение составляют реакции, протекающие с быстрыми частицами, энергия которых во много раз превышает энергию связи нуклонов в ядре атома (более 30—50 Мэв). [c.142]

Для осуществления этой реакции необ.ходимы фотоны, энергия которых больше энергии связи нуклонов в ядре. Энергия связи нуклонов в ядре больншнства химических элементов составляет около 8 Мэе. [c.357]

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ НУКЛОНОВ В ЯДРЕ [c.12]

При проведении анализа на содержание бериллия следует исключить влияние нейтронов, испускаемых при реакции Н(у, п) . Для этого необходимо, чтобы энергия возбуждающего уизлуче-ния была меньше энергии связи нуклонов в ядре дейтерия и выше энергии связи нуклонов в ядре бериллия, т. е. 1,7—2,2 Мэв. Изотопы, которые можно применять для изготовления источников уизлучения при фотонейтронном определении бериллия, приведены в табл. 17.2. [c.573]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология