Ang may-bisang lakas ng atomic nucleus: Formula, at ang halaga ng kahulugan

Ang bawat isa sa atomic nuclei pasubali anumang mga kemikal na sangkap ay binubuo ng isang partikular na hanay ng mga proton at neutron. Sila ay gaganapin sama-sama sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga particle ipakita sa loob ng nagbubuklod enerhiya ng atomic nucleus.

Ang isang tampok na katangian ng nuclear pwersa ng atraksyon ay ang kanilang mataas na kapangyarihan para sa isang relatibong maliit na distansya (tungkol sa 10 ^-13 cm). Gamit ang pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga particle at ang lakas ng akit ay weakened sa loob ng atom.

Diskurso sa nagbubuklod na enerhiya sa nucleus

Kung akala natin na mayroong isang paraan upang paghiwalayin ang isa sa pamamagitan ng isa mula sa nucleus, proton at neutron ng isang atom, at ilagay ang mga ito sa ganoong layo na ang nagbubuklod enerhiya ng atomic nucleus tumigil upang mapatakbo, dapat itong maging napakahirap trabaho. Upang i-extract ang kernel ng kanyang atomic nasasakupan, dapat naming subukan upang pagtagumpayan ang intra-atomic pwersa. Ang mga pagsisikap ay pumunta out upang paghiwalayin ang mga atom sa nucleons na nakapaloob doon. Samakatuwid ito ay posible upang hatulan na ang enerhiya ng atomic nucleus ay mas mababa kaysa sa enerhiya ng mga particle na kung saan ito ay binubuo.

Ito ay katumbas ng masa ng subatomic tipik masa ng atom?

Noong 1919, natuklasan ng mga mananaliksik upang masukat ang masa ng atomic nucleus. Karamihan sa mga madalas na ito ay "tinitimbang" sa pamamagitan ng mga espesyal na teknikal na mga aparato, na kung saan ay tinatawag na mass spectrometers. Ang prinsipyo ng operasyon ng naturang mga aparato ay na kung ihahambing sa mga katangian ng ang galaw ng mga particle na may iba't ibang mga masa. Sa karagdagan, ang mga particle ay may parehong mga de-koryenteng singil. Kalkulasyon ipakita na ang mga particle na kung saan ay may iba't ibang mga rate ng mass gumagalaw sa kahabaan ng iba't ibang trajectories.

Modern siyentipiko ay natagpuan na may mahusay na katumpakan sa mga masa sa lahat ng nuclei at ang kanilang mga manghahalal protons at neutrons. Kung ihahambing natin ang bigat ng isang tiyak na kernel sa kabuuan ng masa ng mga particle na nilalaman nito, ito lumiliko out na sa bawat kaso sa mass ng core ay mas malaki kaysa sa masa ng mga indibidwal na mga protons at neutrons. Ang pagkakaiba ng humigit-kumulang 1% para sa bawat kemikal. Samakatuwid maaari itong Forrester na ang nagbubuklod enerhiya ng atomic nucleus - ay 1% ng enerhiya ng kanyang kapayapaan.

Ang mga katangian ng nuclear pwersa

Ang neutrons na sa loob ng nucleus, maitaboy sa bawat isa sa pamamagitan ng Coulomb pwersa. Ngunit sa parehong atom ay hindi mahulog bukod. Ito ay facilitated sa pamamagitan ng pagkakaroon ng kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga particle sa atom. Ang mga pwersa, na kung saan ay ng isang likas na katangian na naiiba mula sa mga kapangyarihan, na tinatawag na nuclear. At ang pakikipag-ugnayan ng mga neutrons at protons na tinatawag na malakas na pakikipag-ugnayan.

Sa madaling sabi, ang mga katangian ng nuclear pwersa ay ang mga sumusunod:

• Ang biling ito ay pagsasarili;
• epekto lamang sa maikling distances;
• at saturation, na kung saan ay naiintindihan retention na malapit sa bawat isa lamang ng isang tiyak na bilang ng mga nucleons.

Ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, sa isang pagkakataon kapag ang nuclear particle ay konektado, mayroong isang release ng enerhiya sa anyo ng radiation.

Ang may-bisang lakas ng atomic nuclei: ang formula

Para sa mga nabanggit kalkulasyon gamit ang isang pangkaraniwang formula:

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

Narito E ilalim _umiiral ay tumutukoy sa may-bisang enerhiya ng nucleus; c - bilis ng liwanag; Z ay ang bilang ng mga protons; (AZ) - ang bilang ng neutrons; m _p Tinutukoy ang masa ng isang proton; at m _n - masa ng neutron. M _i ay ang bigat ng atomic nucleus.

Ang panloob na enerhiya ng nuclei ng iba't-ibang sangkap

Upang matukoy ang enerhiya ng nuclear nagbubuklod, na ginagamit ang parehong formula. Kinakalkula sa pamamagitan ng formula na nagbubuklod na enerhiya tulad ng dati nakasaad, ito ay hindi higit sa 1% ng kabuuang enerhiya ng atom o iba enerhiya. Gayunman, sa mas malapit na pagsusuri ito lumiliko out na ang bilang na ito ay lubos na nag-iiba sa ang paglipat mula sustansiya sa substansiya. Kung sinubukan mo upang matukoy ang eksaktong halaga, sila ay maging partikular na naiiba mula sa mga tinaguriang light nuclei.

Halimbawa, may-bisang enerhiya sa loob ng atom hydrogen ay zero, dahil mayroon lamang isang proton. Ang may-bisang lakas ng helium nuclei ay 0.74%. Sa core ng isang sangkap na tinatawag tritiyum, ang bilang na ito ay magiging katumbas ng 0.27%. Sa oxygen - 0.85%. Sa nucleus, na kung saan ay tungkol sa animnapung nucleons ng atomic nagbubuklod na enerhiya ay magiging tungkol sa 0.92%. Para sa nuclei na may mas higit na timbang, ang bilang na ito ay unti-unting bumaba sa 0.78%.

Upang matukoy ang nuclear nagbubuklod enerhiya ng helium, tritiyum, oxygen, o anumang ibang substansiya na ginagamit ang parehong formula.

Mga uri ng mga protons at neutrons

Ang pangunahing dahilan ng mga pagkakaibang ito ay maaaring ipinaliwanag. Ang mga mananaliksik natagpuan na ang lahat ng nucleons, na nilalaman sa loob ng nucleus, ay nahahati sa dalawang kategorya: surface at panloob. Internal nucleons - ay ang mga na napapalibutan ng iba pang mga protons at neutrons mula sa lahat ng panig. Ang ibabaw ay napapalibutan ng mga ito lamang mula sa loob.

Ang may-bisang lakas ng atomic nucleus - isang puwersa na ay nagpahayag ng higit pa sa panloob na nucleons. Isang bagay na katulad na paraan, at nangyayari kapag ang ibabaw hindi mabuting samahan ng iba't-ibang mga likido.

Gaano karaming mga nucleons sa isang nucleus ay nakalagay

Ito ay natagpuan na ang bilang ng mga panloob na nucleons lalo na mababa sa ang tinatawag na light nuclei. At yaong nabibilang sa kategorya ng liwanag, halos lahat ng nucleons ay itinuturing na mababaw. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga may-bisang lakas ng atomic nucleus - ay ang halaga na kinakailangang mapalago ang bilang ng mga protons at neutrons. Ngunit kahit na tulad ng paglago ay hindi maaaring magpatuloy nang walang hangganan. Kapag ang isang tiyak na bilang ng mga nucleons - at ito ay 50-60 - ay magkakabisa pang pwersa - ang kanilang mga de-koryenteng pagkasuklam. Ito ay nangyayari kahit hindi alintana kung ang mga umiiral na enerhiya sa nucleus.

Ang may-bisang lakas ng atomic nucleus sa iba't ibang mga materyales na ginagamit ng mga siyentipiko upang palabasin nuclear enerhiya.

Maraming mga siyentipiko ay laging interesado sa mga tanong: kung saan ginagawa ng enerhiya kapag mas magaan nuclei sumanib sa mas mabigat? Sa katunayan, sitwasyon na ito ay katulad ng atomic fission. Sa proseso ng fusion ng liwanag nuclei, tulad ng ito ay mangyayari sa cleavage ng mabigat na nuclei palaging binuo ng isang malakas na uri. Upang "makakuha ng" mula sa liwanag nuclei lahat ng nucleons nasa mga ito, kailangang gumasta ng mas mababa enerhiya kaysa sa isa na nakatayo out kapag sila ay pinagsama-sama. Ang pag-usapan pahayag ay totoo rin. Sa katunayan, ang synthesis ng enerhiya na kung saan ay bumaba sa isang tiyak na yunit ng masa, ay maaaring maging mas tiyak fission kapangyarihan.

Ang mga siyentipiko na nag-aral fission proseso

Ang proseso ng nuclear fission ay natuklasan ng mga siyentipiko Hahn at Shtrasmanom sa 1938 taon. Sa loob ng mga pader ng Berlin University of kemikal mananaliksik natuklasan na sa proseso ng uranium sa panganganyon ng isa pang neutron, ito ay convert sa mas magaan elemento, nakatayo sa gitna ng periodic table.

Ang isang malaking kontribusyon sa pag-unlad ng patlang na ito ng kaalaman ay ginawa at Liza Meytner, na ang Gang isang beses iminungkahi upang pag-aralan ang radyaktibidad magkasama. Hahn Meitner pinahihintulutan upang gumana lamang sa mga kondisyon na ito ay magsagawa ng kanilang pananaliksik sa basement at hindi kailanman ay umakyat sa mas matataas na palapag, na kung saan ay isang katotohanan ng diskriminasyon. Gayunpaman, ito ay hindi maiwasan ang mga ito upang makamit ang makabuluhang pag-unlad sa pag-aaral ng atomic nucleus.