Енергія зв’язку ядер

Основні формули

1. Енергія зв’язку ядра

,

де – швидкість світла у ва­куумі.

Якщо енергія виражена в мега­електрон-вольтах (МеВ), а маса – в атомних одиницях маси (а.о.м.), то .

2. Питома енергія зв’язку

,

де – масове число.

3. Дефект маси атомного ядра

де – зарядове число, , , – маси протона і нейтрона, і – маси ядра і атома ізотопу.

Приклад розв'язання задачі

Яку енергію (в МеВ) треба витратити, щоб розщепити ядро та віддалити його складові частини на таку відстань, щоб си­лою їх взаємодій можна було знехтувати, а їх кінетична енергія стала дорівнювати нулю?

Розв’язання

Енергія зв’язку числово до­рівнює роботі, яку необхідно виконати для розщеплення ядра

на нуклони без надання їм кіне­тичної енергії.

Енергія зв’язку атомного ядра

,

де – дефект маси атомного ядра :

.

Підставимо числові зна­чен­ня мас:

Задачі

40.1. Яку найменшу енергію (в МеВ) потрібно витратити, щоб ви­далити нейтрон з ядра ?

40.2. Визначити енергію , яку треба витратити для відривання нейтрона від ядра .

40.3. Із протонів і нейтронів утворюються ядра гелію масою Визначити, яка енергія виділяється при цьому.

40.4. Визначити найменшу енергію , яка необхідна для роз­ділення ядра вуглецю на три -частинки.

40.5. При відриванні нейтрона від ядра гелію утворюється ядро . Визначити енергію зв’язку , яку необхідно для цього за­тратити.

40.6. Знайти найменшу енергію зв’язку , яку треба затратити для відривання одного протона від ядра азоту .

40.7. Яку найменшу енергію треба затратити, щоб розділити ядро гелію на дві однакові частини?

40.8. Енергія зв’язку ядра, що складається з трьох протонів і чотирьох нейтронів, дорівнює Визначити, масу нейт­рального атома, що має таке ядро.

40.9. Енергія зв’язку ядра фтору дорівнює а ядра кисню Визначити, яку найменшу енергію треба затратити, щоб відірвати один протон від ядра фтору.

40.10. Ядро нейтрального атома складається із трьох протонів і двох нейтронів. Енергія зв’язку ядра Визначити масу цього атома.

ЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ

Основні формули

1. Символічний запис ядер­ної реакції

,

або

,

де і – вихідне і кін­цеве ядра відповідно з зарядо­ви­ми числами і і масо­вими числами і ; і – час­тинки, які бомбардують і ви­пус­каються в ядерній реакції.

2. Енергія ядерної реакції

де , – маси спокою ядра мішені і бомбардувальної частин­ки; , – маси спокою про­дуктів реакції; , – кінетичні енергії відповідно ядра-

мішені і бомбардувальної час­тинки; , – кіне­тичні енергії ядра-продукту роз­кладу і вилітаючої частинки.

Приклад розв'язання задачі

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: