Механика. Щербаченко Л.А. - 49 стр.

                 ε




                                       120                238    А      Рис. 1

                  Как видно, частицы ядер (протоны и нейтроны) элементов, находящихся в начале
            периодической системы Менделеева, связаны между собой слабо. При переходе к
            более тяжелым ядрам эта связь усиливается. В области ядер с массовым числом
            примерно 120 энергия связи достигает максимального значения, равного примерно 8,5
            МэВ. Напомним, что электрон-вольтом называется энергия, которую приобретает электрон
            или протон при прохождении разности потенциалов в 1В (1эВ= 1.6 ⋅ 10 −19 Дж). Затем
            эта связь начинает ослабевать. У ядер элементов, расположенных к концу периоди-
            ческой системы, она ослабевает настолько, что ядра с массовым числом больше 238
            являются нестабильными. Их удается получить лишь искусственными способами,
            существуют они не очень длительное время, самопроизвольно превращаясь в более
            легкие ядра.
                  Если тяжелое ядро элемента, расположенного в конце периодической системы,
            расщепить на две примерно равные части, то получаются два ядра элементов,
            находящихся ближе к ее середине. Согласно рис. 1, энергия связи этих ядер,
            приходящаяся на одну частицу, больше, чем в исходном ядре, т. е. частицы в этих
            ядрах связаны     между собой сильнее, чем в исходном. Сумма масс покоя ядер,
            полученных в результате их деления, меньше, чем масса покоя исходного ядра. Поэтому
            сумма полных энергий покоя ядер, образующихся в результате их деления, меньше,
            чем энергия покоя исходного ядра. Разница в энергиях выделяется в виде кинетической
            энергии продуктов деления и образующихся при этом излучений. Это и есть атомная
            (ядерная) энергия, которая используется в атомных (ядерных) реакторах и атомных
            бомбах.
                  Если два легких ядра элементов, расположенных в начале периодической
            системы, соединяются в одно, то в результате слияния получается ядро элемента,
            находящегося ближе к ее середине, и, согласно рис. 1, частицы в этих ядрах сильнее
            связаны, чем в исходном. Такие же рассуждения, как и в предыдущем случае, приводят
            к выводу, что при слиянии легких ядер должна выделяться энергия, используемая в
                                                                                ∆m
            водородных бомбах. Существуют ядерные превращения, когда                = 0.005 , что
                                                                                 m
            соответствует выделению энергии в 0,5 млрд. кДж на 1г. вещества, что в миллионы раз
            больше, чем в самых теплотворных химических реакциях. Пути управляемого
            освобождения этой энергии в мирных целях в настоящее время еще неизвестны и
            являются предметом интенсивных научных исследований. Большинство ученых считает,
            что проблема будет успешно решена в принципиальном смысле до конца XX в., а полное
            практическое использование научного решения осуществится в XXI в.
                  Соотношение между массой и энергией не только было подтверждено
            экспериментально, но и нашло многие важные практические применения. Одновременно
            описанные явления доказывают также и закон сохранения энергии в релятивистском
            случае.




                                                                                              49

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com