Удельная энергия

.

Для практических целей удельную энергию связи удобно рассчитывать не на нуклон, а на килограмм дан­ного вещества. Эту величину мы найдем, если полную энергию связи ядра умножим на число атомов, содер­жащихся в одном килограмме данного вещества. Число атомов в килограмме любого элемента равно числу Аво — гадро (6,02 • 1026), деленному на атомный вес этого эле­мента.

У гелия, например, атомный вес которого равен че­тырем, в одном килограмме содержится 1,5 — 1026 атомов, а полная энергия связи ядра составляет 46-Ю-13 дж. Перемножив эти числа и перейдя от джоулей к кило­калориям (ккал), получим 165 млрд. ккал/кг. Это и есть удельная энергия связи гелия. Такое колоссальное коли­чество тепла выделилось бы, если бы нам удалось син­тезировать килограмм гелия из протонов и нейтронов. Рассчитанная подобным образом и для других элементов энергия связи отложена на графике рис. 13 слева.

Для освобождения ядерной энергии совсем не обя­зательно осуществлять синтез ядер из протонов и ней­тронов. Выделения энергии можно достичь, осуществляя такие ядерные превращения, в которых ядра атомов не­которого элемента превращаются в ядра какого-либо другого элемента, обладающие большей устойчи­востью и имеющие соответственно большую энергию связи. Поясним сказанное примером. Из кривой рис. ^вид­но, что удельная энергия связи урана с массовым числом 235 составляет около 173 млрд. ккал1кг. С другой сто­роны, удельная энергия связи для элементов среднего веса (олово и др.) составляет приблизительно 194 млрд. ккал/кг. Если же осуществлять ядерную реак­цию, в которой ядра олова и соседних с ним элементов будут образовываться не из протонов и нейтронов, а путем деления более тяжелых ядер урана, тб при этом будет выделяться около 21 млрд. ккал на каждый кило­грамм вещества. Выделяющаяся энергия равна разности энергий связи конечных и исходных элементов. Обратная реакция, т. е. соединение ядер среднего веса в ядра урана, потребует затраты такого же количества энергии и ‘поэтому не годится для получения ее.

Комментарии запрещены.