Материал: Ядерная физика
Согласно закону сохранения энергии: Ея Есвязи |
ЕNi |
|
Ея – энергия ядра, |
|
|
ЕNi |
- суммарная энергия отдельных нуклонов |
|
Согласно закону взаимосвязи массы и энергии: E mc 2
Есвязи ЕNi Ея mic2 mяc2 (Z mp N mn mя )c2
mi
mi
(Z mp
- сумма масс покоящихся нуклонов |
|
|
|
|
mя - масса ядра в покое |
||
mя m 0 |
Масса покоя |
ядра |
меньше |
N mn ) mя m |
суммарной |
массы |
покоя |
нуклонов в ядре . |
|
||
mя mi m
Дефект массы ядра - величина, равная разности масс нуклонов и массы атомного ядра
m = (Z mp + N mn) – Мя
Удельная энергия связи - энергия связи в расчете на один нуклон:
Есвязи |
|
Есвязи |
А – массовое число, равное |
|
А |
числу нуклонов в ядре. |
|||
|
|
Эта величина характеризует устойчивость атомных ядер: чем больше δЕ , тем ядро устойчивее.
Зависимость экспериментальных значений удельной энергии связи от массового числа А Средние значения энергии
связи нуклонов для большинства ядер – порядка 8 МэВ. Сильнее всего связаны нуклоны в ядрах с А=50–60, т.е. у элементов от Сr до Zn. Такая зависимость удельной энергии связи от массового числа делает энергетически возможными два процесса:
1) деление тяжелых ядер на несколько более легких ядер; 2) слияние (синтез) легких
ядер в одно ядро.
Типы ядерных реакций
Процессы деления тяжелых ядер на несколько более легких ядер (ядерная реакция деления)
92U235 + 0n1 56Ba139 + 36Kr94 + 30n1.
слияния (синтез ядер) легких ядер в более тяжелые
1Н2 + 1Н3 2Не4 + 0n1
называются ядерными реакциями.
Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
Альфа-, бета-, гамма излучение
Радиоактивностью называется явление самопроизвольного (спонтанного) распада ядер неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента с испусканием одной или нескольких частиц ( -частицы (ядра 2Не4), -частицы (электроны или позитроны),-фотоны (коротковолновое электромагнитное излучение) и другие частицы)
называется постоянной радиоактивного распада и
характеризует вероятность распада ядра данного изотопа за 1 секунду.