Гелий образование атомных ядер

Вторая основная характеристика атома — массовое число, равное сумме чисел протонов и нейтронов в ядре. Массовое число близко по величине к массе атома, выраженной в атомных единицах. Это получается в результате компенсирующего влияния двух факторов. С одной стороны, массы нуклонов (а. е. м.), как видно из табл. 1, несколько превышают единицу (на величину порядка 0,008). С другой стороны, происходит примерно такое же уменьшение массы в расчете на один нуклон при слиянии нейтронов и протонов в атомное ядро. Это уменьшение, известное как дефект массы, в соответствии с законом об эквивалентности массы и энергии (1.23) определяет энергию связи атомного ядра, т. е. энергию, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на составляющие его протоны и нейтроны. Например, энергия связи ядра гелия составляет 28,2 МэВ (28,2 млн. электрон-вольт или мегаэлектрон-вольт), В соответствии с уравнением (1.23) дефект массы при образовании ядра гелия составляет [c.24]

Впоследствии для облучения атомов вместо ядер гелия стали применять нейтроны. Будучи нейтральными частицами, нейтроны гораздо легче проникают в атомные ядра, поглощаются ими и тем самым вызывают образование новых ядер. [c.81]

АЛЬФА-ЧАСТИЦА (а-частица) — частица, идентичная атомному ядру изотона гелия Не состоит из двух протонов и двух нейтронов. А.-ч. имеет положительный заряд, но абс. величине превышающий в 2 раза заряд электрона, и массовое число, равное 4. Образование А.-ч. из нуклонов сопровождается выделением большой энергии ( 28,2 Мэе), что находится [c.73]

Ядро атома гелия построено из 2 протонов и 2 нейтронов. Энергия, связывающая эти частички в атомных ядрах, содержащихся в одном грамме гелия, равна 175 миллиардам калорий. Надо сжечь 20 тонн каменного угля, чтобы получить энергию, равную внутриатомной энергии, которая выделяется при образовании одного грамма гелия из протонов и нейтронов. [c.242]

Огромную роль в структуре атомного ядра играет промежуточное образование из двух протонов и двух нейтронов. Оно является ядром атома гелия и носит название а-частицы. [c.312]

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]

Атомное ядро — образование очень прочное. Полная энергия. связи нуклонов выражает собой ту работу, какую необходимо затратить для отрыва друг от друга всех протонов и нейтронов данного ядра (как бы провести полную разборку ядра на нуклоны по отдельности). Найдено, что указанная энергия для атома гелия составляет 28,2 Мэе , для ядра атома кислорода— 127,2 Мэе, а у урана — 1780 Мэе и т. д. Для сравнения отметим, что энергия химической связи имеет порядок 10 эв. Мы видим, что энергия связи нуклонов в ядре в миллионы раз выше энергий химических связей в молекулах простых и сложных веществ. [c.13]

Уменьшение атомного веса на 0,029 соответствует энергии в 4-3-10" эргов, выделяющейся при образовании каждого ядра гелия из ядер водорода. Каждый грамм-атом гелия выделяет при своём образовании 2-6-10 эргов, или 6-10 больших калорий, —в миллионы раз больше, чем самые бурные хи мические реакции. [c.94]

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]

В результате только что рассмотренных открытий наиболее важных для химии простых структурных единиц атомных ядер стало уже четыре электрон, протон, нейтрон и позитрон. Из более сложных образований особое значение для химии имеют ядра гелия — гелионы (а-частицы) и ядра дейтерия — дейтроны (дейтоны). Эти частицы характеризуются следующими данными [c.507]

С элементом № 98 ученые познакомились за два года до открытия звездного изотопа. В 1950 г. известные американские ученые Стэнли Томпсон, Генри Стрит, Альберт Гиорсо и Гленн Сиборг поместили в поток быстрых гелиевых ядер микрограммовую мишень из кюрия-242, пожалуй, самого неподходящего для этой цели изотопа элемента № 96. У кюрия-242 очень высокая удельная активность, и работать даже с микрограммовыми количествами подобного вещества весьма неприятно. Да и выход 98-го элемента в реакции кюрий -Ь альфа-частица ожидался мизерным. Слишком мало нейтронов в ядре Сш, а это, как хорошо известно физикам-ядерщикам, всегда ведет к уменьшению к. п. д. реакции при недостатке ядерных нейтронов шансы на образование новых элементов заметно уменьшаются. Но другого пути не было. В 1950 г. увеличить атомный номер облучаемого элемента больше чем на два еще не могли самыми тяжелыми ядерными снарядами тогда были ядра гелия, альфа-частицы. Поэтому мишенью мог быть только кюрий, а других изотопов кюрия, кроме 242-го, еще не получили. [c.428]

Термоядерные реакции. При температурах порядка 10 °С происходит слияние атомных ядер трития и дейтерия с образованием ядра гелия [c.269]

Радон в свою очередь является радиоактивным элементом. Он, как и радий, испускает а-лучи, т. е. из его ядра выделяются, выбрасываются ядра гелия, при чем получается новый, опять радиоактивный элемент, изотоп урана, названный радием А. Радий А в свою очередь последовательно превращается в целый ряд других радиоактивных элементов, пока распад не закончится образованием атома нерадиоактивного элемента—одного из изотопов свинца (атомный вес 206). [c.181]

Следует подчеркнуть, что реакции на Солнце происходят с участием не нейтральных атомов, а путем взаимодействия атомных ядер, так как при высоких звездных температурах атомы водорода и гелия (а из них-то солнце и состоит) разорваны на свободные положительно заряженные ядра и электроны. Обычно говорят, что материя находится па Солнце в состоянии плазмы. Первой стадией звездного синтеза гелия является столкновение двух протонов, сопровождаемое образованием дейтона, положительного электрона (или позитрона) и нейтрино [c.197]

Иначе обстоит дело при ядерных превращениях. Как показано выше, образование ядра, гелия из элементарных частиц связано с заметным уменьшением массы (т. н. дефект массы). Это значит, что рассматриваемый процесс должен сопровождаться колоссальным энергетическим эффектом. Так как атомной единице массы соответствует энергия 931 Мэе, полное уравнение образования четырех граммов ядер гелия приобретает вид [c.444]

Эта величина, а также исправленная на основании пересмотренных атомных весов (стр. 29) величина 3,0163 0,02, несколько меньше рассчитанной для изотопа гелия с массой 3, т. е. 3,0163 или с новыми атомными весами 3,0174 следовательно, ядро трития несколько стабильнее ядра Не, так как в первом случае энергия связи, определяемая из потери массы при образовании ядра из нейтронов и протонов, несколько больше. [c.27]

И двух электронов, то для его атомного веса мы должны были бы ожидать величину 4,03410. На самом деле, она равна 4,00390 i. Уменьшению массы иа 0,03020 единиц атомного веса отвечает выделение энергии в 2,714-10 эрг на один грамм-атом гелия. В дальнейшем, как общепринято в атомной физике, мы будем выражать энергию в мега-электронвольтах (MeV). В этих единицах образование ядра гелия из двух протонов и двух нейтронов освобождает энергию 28,13 MeV или 7,03 MeV на одну элементарную частицу. Последняя величина представляет среднюю энергию связи такой частицы в ядре гелия. [c.28]

Ещё нагляднее кривая, показывающая энергию, выделяющуюся при образовании ядра из предыдущего путём добавления одной тяжёлой частицы. На этой кривой, доведённой до атомного веса 36, чётко проявляется особая устойчивость ядер с атомным весом, кратным 4, что наводит на мысль об образовании в этих случаях ядер гелия внутри ядра. [c.96]

Взаимосвязь между массой и энергией. Очень точное определение атомных масс масс-спектрометрическим методом дает возможность проверить применимость закона сохранения массы к ядерным реакциям. Было обнаружено, что при образовании двух ядер гелия в результате взаимодействия ядра лития с ускоренным в циклотроне протоном (см. стр. 770) [c.779]

Чем же объяснить уменьшение массы при образовании атомных ядер Как уже неоднократно упоминалось, из теории относительности вытекает связь ме-жд массой и энергией, выражаемая уравнением Эйнштейна Е = тпс . Из этого уравнения следует, что каждому изменению массы должно отвечать и соответствующее изменение энергии. Если при образовании атомных ядер происходит заметное уменьшение массы, это значит, что одновременно выделяется огромное количество энергии. Дефект массы при образовании ядра атома гелия составляет 0,03 а. е. м., а при образовании 1 моля атомов гелия — 0,03 г. Согласно уравнению Эйнштейна, это соответствует выделению 2,7 10 Дж энергии. Чтобы составить себе представление о колоссальной величине этой энергии, достаточно указать, что она примерно равна той энергии, которую может дать в течение часа электростанция, равная по мощности Днепрогэсу. [c.90]

К числу реакций первого порядка относятся процессы разложения некоторых веществ, например оксидов азота. С исключительной точностью подчиняются уравнению для реакций первого порядка все процессы радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада определяется только процессами, происходящими в атомных ядрах, и поэтому не зависят от внешних факторов, таких как температура и давление. Таким образом, радиоактивный распад соверщается со строго определенной скоростью, а по количеству распавшегося вещества можно определить время, в течение которого совершался этот процесс. Следовательно, измерения радиоактивности веществ, присутствующих в земной коре, можно использовать как идеальные, естественные часы для определения продолжительности происходящих в природе процессов, в частности для определения возраста горных пород и Земли. Так, известно, что радиоактивный распад урана (изотопа сопровождается образованием гелия в количестве 8 атомов на I атом урана. Период полураспада урана / =4,5 миллиарда лет. Определяя количество гелия, присутствующего в урановых рудах, можно определить количество распавшегося урана и, следовательно, возраст этих руд. Так как 1/2 = /к1п2 или к= (1п2)/г 1/5,, то возраст руды I можно определить из уравнения (XI.6) в виде [c.132]

Пробить электронную оболочку атома и, достигнув его ядра, взорвать его могут лишь частицы, лишенные, подобно а-частицам, электронной оболочки. Так как а-частицы имеют положительный заряд, они должны обладать в момент сближения с ядром-мишенью громадной кинетической энергией или, иначе, громадной скоростью, чтобы преодолеть отталкивание ядром-мишенью и приблизиться к нему настолько, чтобы его разрушить. Незначительность запасов естественных радиоактивных веществ и ничтожная попадаемость а-частиц в ядра побудили к поискам более доступных и эффективных средств для разрушения атомных ядер. Таким средством оказалась бомбардировка потоками ядер обычных легких элементов (водорода, гелия, азота и др.), вырванных из их электронных оболочек и разогнанных до громадных скоростей мощными электростатическими полями. В первых ускорительных установках, появившихся в 30-х годах, для разрушения атомных ядер были применены потоки протонов, образованные в разреженном водороде под влиянием напряжений в миллионы вольт. Первой ядерной реакцией, осуществленной с помощью ускоренных протонов, явилось расщепление лития. Ядро лития, захватывая протон, расщепляется на две одинаковые, симметрично разлетающиеся частицы — ядра гелия—соответственно уравнению [c.183]

Основной ядерный процесс — образование ядра гелия или а-частицы из четырех водородных ядер — сопровождается больщим дефектом массы в 0,0290 (в единицах атомных весов),, что отвечает выделению 4,35 10 эрг ( 2). Чем больше энергии выделилось, тем полученное соединение прочнее. Это выделение энергии будем называть энергией связи. Таким образом энергия связи протонов в а-частице очень велика, и последняя имеет большую прочность. Образование более сложных ядер сопровождается значительно меньшими дефектами массы, и следовательно их энергия связи меньше. [c.123]

Исследование деления урана положило начало работам, связанным с атомной энергией. Выше мы говорили, что при ядерных реакциях — например при образовании ядра гелия из протонов и нейтронов — может высвобождаться огромная энергия. Однако все идущие с выделением энергии реакции, изученные до деления урана,не могли быть использованы в качестве источников энергии. Для протекания этих реакций нужно было непрерывно поставлять бомбардирующие частицы, а вероятность превращений была столь мала, что не могла итти ни в какое сравнение с затратами энергии, необходимыми для ускорения исходных частиц. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология