Seoseenergia aatomituum: valem ning väärtuse määratlust

Iga aatomituumade absoluutselt tahes keemilist ainet koosneb konkreetsete prootonite ja neutronite. Nad hoiavad koos asjaoluga, et osakesed viibida seoseenergia aatomituum.

Iseloomulik tuumajõudude atraktsioon on nende väga suure võimsusega suhteliselt väikese vahemaa (umbes 10 ^-13 cm). Suurenev osakeste vahe ja tõmbejõud nõrgenevad piires aatom.

Arutlus seoseenergia tuumas

Kui me ette kujutada, et on olemas võimalus, et eraldada ükshaaval tuumast, prootonid ja neutronid aatomi, ning asetada nad sellisel kaugusel, et seoseenergia aatomituum enam tegutseda, peab see olema väga raske töö. Selleks, et eraldada tuuma aatomi koostisosad, me peame püüdma ületada Aatomi sisene jõud. Need jõupingutused lähevad eraldada aatomi nucleons sisalduvate. Seetõttu on võimalik otsustada, kas energiavarustus aatomituum on väiksem kui energia osakestest millest ta koosneb.

See võrdub massi Subatomaarsed osakesed mass aatom?

Aastal 1919, teadlased õppisid mõõta massi aatomituuma. Enamasti on "kaalutakse" abil erilisi tehnilisi seadmeid, mida kutsutakse massispektromeetrid. Tööpõhimõte selliste seadiste et võrreldes omadusi liikumise osakeste erineva massid. Lisaks need osakesed on sama elektrilaeng. Arvutused näitavad, et need osakesed on erinevad määrad mass liigub mööda erinevaid trajektoore.

Modern teadlased on leidnud suure täpsusega masside kõik tuumade ja neis sisalduvate prootonite ja neutronite. Kui me võrdleme kaal konkreetse kernel masside summa osakeste selles sisalduva selgub, et igal juhul massi tuum on suurem kui mass üksikute prootonite ja neutronite. See erinevus ligikaudu 1% iga kemikaali. Seetõttu võib järeldada, et seoseenergia aatomituum - 1% energia oma rahu.

Omadused tuumajõudude

Neutronid, mis on tuumas, tõukuvad poolt Coulomb jõud. Aga samal aatom ei lagunema. See on hõlbustanud juuresolekul tõmbejõude osakeste vahel aatomis. Need jõud, mis on oma laadilt erinev võim, mida nimetatakse tuuma. Ja interaktsiooni neutronite ja prootonite nimetatakse tugev vastastikmõju.

Lühidalt, omadusi tuumajõudude on järgmised:

• See tasu sõltumatuse;
• saavutada vaid lühikesel distantsil;
• ja küllastus, mis on mõistetav säilitamise üksteise lähedal ainult teatud arvu nucleons.

Vastavalt seadusele energia jäävuse, ajal, mil tuuma osakesi on ühendatud, on energia vabanemine kujul kiirgust.

Seondumise energia aatomituumadega: valemid

Selles mainitakse arvutustel ühine valem:

E _{b = (Z · m p + (} AZ) · m n -M _i) · C²

Siin E alusel _siduvaid viitab seoseenergia tuuma; c - valguse kiirusega; Z on prootonite arv; (AZ) - mitmeid neutronid; m _p tähistab mass prootoni; ja m _n - mass neutron. M _i on kaalust aatomi tuuma.

Sisemine energia tuumade erinevate ainete

Et määrata energia tuuma seondumise kasutati sama valemiga. Arvutatakse valemiga seoseenergia nagu eelnevalt märgitud, ei ole rohkem kui 1% kogu energiast aatom või ülejäänud energiat. Kuid lähemal vaatlusel selgub, et see arv on üsna suur üleminekul ainete kaupa. Kui püüad määrata selle täpsed väärtused, nad on eriti erineb nn kerge tuumade.

Näiteks seoseenergia piires vesinikuaatom on null, sest seal on ainult üks prooton. Seoseenergia heeliumi tuumad 0,74%. Keskmes ainet nimega triitium, see arv on võrdne 0,27%. Hapnikus - 0,85%. Tuumas mis on umbes kuuskümmend nucleons aatomi seondumisenergiat oleks umbes 0,92%. Suhe tuumade suurema kaalu, see arv väheneb järk-järgult 0,78%.

Et määrata tuuma seondumisenergiat heeliumi, triitium, hapnik või mis tahes muu aine, mida kasutatakse sama valemit.

Tüübid prootonid ja neutronid

Peamised põhjused need erinevused tulenevad. Teadlased leidsid, et kõik nucleons, mis sisalduvad tuumas on jagatud kahte kategooriasse: pinna ja sisemine. Sisemine nucleons - on need, mis on ümbritsetud teiste prootonid ja neutronid igast küljest. Pind on ümbritsetud neid ainult seestpoolt.

Seoseenergia aatomituum - jõud, mis on väljendatud enam sisemist nucleons. Midagi sarnast teed ja tekib siis, kui pindpinevus erinevate vedelike.

Mitu nucleons on tuuma pannakse

Selgus, et mitmed sisemised nucleons eriti madal nn kerge tuumade. Ja need, mis kuuluvad kategooriasse kerge, peaaegu kõik nucleons peetakse pealiskaudne. Arvatakse, et seoseenergia aatomituum - on summa, mis vajab kasvada arv prootonite ja. Aga isegi sellise kasvu ei saa jätkata lõputult. Kui teatud arvu nucleons - ja see on 50-60 - jõustub on teine jõud - nende elektriline vastumeelsust. See toimub isegi sõltumata sellest, kas siduv energiat tuuma.

Seoseenergia aatomituum erinevatest materjalidest kasutavad teadlased, et vabastada tuumaenergiast.

Paljud teadlased on alati huvitatud küsimuse: Kus see energia, kui kergemad tuumad sulada raskemad? Tegelikult on see olukord on sarnane aatomituuma lõhustamise. Selle protsessi fusion valguse tuumade, nagu see juhtub lõhustamine raskete tuumade alati moodustanud tugevamaks tüüp. "Saada" valguse tuumade kõik nucleons on neile vaja kulutada vähem energiat kui üks, mis paistab silma, kui nad on omavahel seotud. Vestelda avaldus on ka tõsi. Tegelikult sünteesiks energiat, mis langeb konkreetse Massiühiku, võib olla täpsem fissiovoimaa.

Teadlased on uurinud lõhustumisprotsesse

Protsess tuumalõhustumise avastas teadlased Hahn ja Shtrasmanom 1938. aastal. Seinte Berliini ülikooli keemilise teadlased avastanud, et protsessi uraani pommitamine teise neutroni, konverteeritakse kergemaid elemente, seistes keset perioodilise tabeli.

Suur panus selles valdkonnas teadmisi teinud ja Liza Meytner, kelle Gang kord ettepaneku uurida radioaktiivsuse koos. Hahn Meitner lubatud töötada ainult tingimusel, et ta teostab oma uurimistööd keldris ja kunagi ronida ülemistel korrustel, mis oli asjaolu diskrimineerimise. Kuid see ei takistanud tal saavutada märkimisväärset edu uuringud aatomituum.