Пример 1. Вычислить дефект массы ∆m и энергию связи Eсв ядра 115В.
Решение. Дефект массы ядра определим по формуле
∆m=Zm11H + (A—Z)mn - ma, (1)
Вычисление дефекта массы выполним во внесистемных единицах (а. е. м.). Для ядра 115В Z=5, A =11. Массы нейтральных атомов водорода (11H) и бора (115В), а также нейтрона (п) найдем из табл. 21.
Подставим найденные массы в выражение (1) и произведем вычисления:
∆m= [5.1,00783+11-5). 1,00867—11,00931] а. е.м., или
∆m =0,08186 а. е. м.
Ядерные реакции Деление ядер Механизми сечение ядерных реакций Реакции под действием заряженных частиц Термоядерный синтез Энергетический барьер деления Цепная реакция деления
Энергия связи ядра определяется соотношением
Eсв = ∆mc2. (2)
Энергию связи ядра также найдем во внесистемных единицах (МэВ). Для этого дефект массы подставим в выражение (2) в а. е. м., а коэффициент пропорциональности (с2) — в МэВ/ (а. е. м.), т. е.
Eсв=931×4×1,08186 МэВ =76,24 МэВ,
и округлим полученный результат до трех значащих цифр:
Eсв = 76,2 МэВ.
Ядра обычно находятся в состоянии с наименьшей энергией, это состояние называется основным. При попадании частиц с большой кинетической энергией в ядро, оно переходит в возбужденное неустойчивое состояние и через некоторое время делится на два более устойчивых ядра. Явление деления тяжелых атомных ядер на два ядра было открыто Ганом и Штрассманом в 1939г. при изучении взаимодействия нейтронов различных энергий и ядер урана. В 1940 г. российские физики К.А.Петржак и Г.И. Флеров обнаружили самопроизвольное (спонтанное) деление ядер урана. При реакции деления выделяется очень большая энергия, она высвобождается в виде кинетической энергии двух ядер-осколков, а также вылетающих при этом нейтронов, электронов, нейтрино, гамма - квантов. Основная часть энергии деления приходится на энергию ядер-осколков.
| Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику |