Энергия связи ядра атома определяется по знаменитой формуле:
где E - энергия, m - масса, c - скорость распространения света.
Вся "соль" в использовании этой формулы для вычисления энергии связи ядра атома заключается в том, что в формулу (1) входит величина m - так называемый дефект массы.
А дефект массы - это разность между суммарной массой частиц входящих в состав ядра и массой ядра. Иначе говоря, это именно тот случай, как обман в магазине, когда 1 кг + 1 кг равно не 2 кг, а меньше! Масса ядра всегда меньше суммы масс частиц, составляющих это ядро атома. Вот это и есть дефект массы. Так куда же она подевалась? А вот тут-то и "зарыта собака" - часть массы превратилась в энергию связи частиц, составляющих ядро. Ведь без этой связи одноименно заряженные частицы (протоны) должны были бы разлететься, но этого в нормальных условиях не происходит. Их удерживают вместе силы ядерного взаимодействия. Эти силы обладают огромной энергией. Именно она, высвободившись, создает огромную разрушительную силу ядерной бомбы. Но, вернемся к нашей мирной задаче.
Определим дефект массы ядра атома цинка, учитывая, что в него входит 30 протонов и 35 нейтронов:
масса протона 1,0073 а. е. м,
масса нейтрона 1,0087 а. е. м.,
масса электрона 5,4858*10^-4 а. е. м.
а.е.м. - это атомных единиц массы.
Дальше, чтобы не маяться с возведением в квадрат скорости света (см. (1)), можно воспользоваться переводом массы частиц в единицы энергии.
Известно, что 1 а.е.м. * с^2 = 931.5 МэВ
Энергия связи ядра цинка:
$E=mc^2$ (1)
где E - энергия, m - масса, c - скорость распространения света.
Вся "соль" в использовании этой формулы для вычисления энергии связи ядра атома заключается в том, что в формулу (1) входит величина m - так называемый дефект массы.
А дефект массы - это разность между суммарной массой частиц входящих в состав ядра и массой ядра. Иначе говоря, это именно тот случай, как обман в магазине, когда 1 кг + 1 кг равно не 2 кг, а меньше! Масса ядра всегда меньше суммы масс частиц, составляющих это ядро атома. Вот это и есть дефект массы. Так куда же она подевалась? А вот тут-то и "зарыта собака" - часть массы превратилась в энергию связи частиц, составляющих ядро. Ведь без этой связи одноименно заряженные частицы (протоны) должны были бы разлететься, но этого в нормальных условиях не происходит. Их удерживают вместе силы ядерного взаимодействия. Эти силы обладают огромной энергией. Именно она, высвободившись, создает огромную разрушительную силу ядерной бомбы. Но, вернемся к нашей мирной задаче.
Определим дефект массы ядра атома цинка, учитывая, что в него входит 30 протонов и 35 нейтронов:
масса протона 1,0073 а. е. м,
масса нейтрона 1,0087 а. е. м.,
масса электрона 5,4858*10^-4 а. е. м.
а.е.м. - это атомных единиц массы.
$m=30*1,0073+35*1,0087-(65,39-30*5,4858*10^{-4})=0,15$ а.е.м.
Дальше, чтобы не маяться с возведением в квадрат скорости света (см. (1)), можно воспользоваться переводом массы частиц в единицы энергии.
Известно, что 1 а.е.м. * с^2 = 931.5 МэВ
Энергия связи ядра цинка:
$E=0,15*931,5=139,725$ МэВ (мегаэлектронвольт)
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.