Энергия связи

.

Она определяется с помощью закона Эйн­штейна по так называемому дефекту массы ядра. Изме­рение массы атомных ядер и составляющих их нукло­нов, ‘производимое в современной физике с весьма высо­кой точностью, показывает, что масса ядра всегда меньше суммарной массы свободных нуклонов, из которых оно построено. Эта разность называется дефектом массы. Чем сильнее взаимодействуют нуклоны в ядре, тем бли­же они друг к другу, тем ‘плотнее «упаковано» ядро и тем больше дефект массы.

Рассчитаем для примера величину энергии связи ядра гелия. Масса протона с точностью до третьего знака после запятой равна 1,008
а.е.м., а масса нейтрона — 1,009 а. е.м. Суммарная масса двух протонов и двух ней­тронов, необходимых для образования ядра гелия, сле­довательно, равна 4,034 а.е.м. С другой стороны, изме­рение массы «построенного» ядра гелия, существующего в природе, показывает, что величина ее меньше и равна 4,003 а.е.м. Налицо «дефект» (убыль) массы, равный 4,034 — 4,003 = 0,031
а.е.м.

Следовательно, при образовании ядра гелия выде­ляется и передается окружающей среде масса, равная 0,031 а.е.м. По выделившейся массе и определяется выделившаяся энергия. Так как 1 а.е.м.- равна 1,66-Ю-27
кг, то убыль массы в килограммах составит 0,031-1,66-10″27 = БЫ О»24 кг. Умножая это число на квадрат скорости света по формуле (6), найдем:что в переводе на миллионы электрон-вольт составит 28
Мэв. Это и есть энергия связи ядра гелия. Такая энер­гия выделяется при образовании ядра из четырех нукло­нов, и точно такое же ее количество потребовалось бы для расщепления этого ядра на нуклоны.

Комментарии запрещены.