Квантовая оптика. Атомная и ядерная физика. Физика элементарных частиц. Кузнецов С.И. - 98 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

98
9.2. Энергия связи ядер. Дефект массы
Нуклоны в ядрах находятся в состояниях, существенно отличаю-
щихся от их свободных состояний. За исключением ядра обычного во-
дорода,
во всех ядрах имеется не менее двух нуклонов, между которыми
существует особое
ядерное сильное взаимодействие – притяжение,
обеспечивающее устойчивость ядер несмотря на отталкивание одно-
именно заряженных протонов.
•
Энергией связи нуклона в ядре называется физическая величина,
равная той работе
, которую нужно совершить для удаления нуклона из
ядра без сообщения ему кинетической энергии
.
•
Энергия связи ядра определяется величиной той работы, кото-
рую нужно совершить
, чтобы расщепить ядро на составляющие его
нуклоны без придания им кинетической энергии
.
Из закона сохранения энергии следует, что при образовании ядра
должна выделяться такая энергия, которую нужно затратить при расще-
плении ядра на составляющие его нуклоны. Энергия связи ядра являет-
ся разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих
ядро, и их энергией в ядре.
При образовании ядра происходит уменьшение его массы: масса
ядра меньше, чем сумма масс составляющих его нуклонов. Уменьшение
массы ядра при его образовании объясняется выделением энергии свя-
зи. Если
W
св
– величина энергии, выделяющейся при образовании ядра,
то соответствующая ей масса
2
св
Δ
с
W
m
= (9.2.1)
называется
дефектом массы и характеризует уменьшение суммарной
массы при образовании ядра из составляющих его нуклонов.
Если ядро массой
М
яд
образовано из Z протонов с массой m
p
и из
(
A – Z) нейтронов с массой m
n
, то:
яд
)(Δ MmZAZmm
np
−
−
+
= . (9.2.2)
Вместо массы ядра
М
яд
величину ∆m можно выразить через атом-
ную массу
М
ат
:
ат
)(Δ MmZAZmm
nH
−
−
+
= , (9.2.3)
где m
Н
– масса водородного атома. При практическом вычислении ∆m
массы всех частиц и атомов выражаются в
атомных единицах массы
(а.е.м.). Одной атомной единице массы соответствует атомная единица
энергии (a.e.э.): 1 а.е.э. = 931,5016 МэВ.
Дефект массы служит мерой энергии связи ядра:

Страницы