Სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვის: ფორმულა, და ღირებულება განმარტება

თითოეული ატომური ბირთვების აბსოლუტურად ნებისმიერი ქიმიური ნივთიერების შედგება კონკრეტული პროტონებისა და ნეიტრონების. ისინი ტარდება ერთად იმ ფაქტს, რომ ნაწილაკია ფარგლებში სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვის.

მახასიათებელი ბირთვული ძალების მოზიდვას არის მათი ძალიან მაღალი ძალა შედარებით მცირე მანძილზე (დაახლოებით 10 ^-13 სმ). გაზრდის შორის მანძილი ნაწილაკების და მიმზიდველობის დასუსტებული ფარგლებში atom.

დისკურსი სავალდებულო ენერგეტიკის ბირთვი

თუ წარმოვიდგენთ, რომ არ არსებობს გზა გამოყოფა ერთი ბირთვს, პროტონები და ნეიტრონები ატომის და განათავსებს მათ ისეთ მანძილი, რომ სავალდებულო ენერგეტიკული ატომური ბირთვის შეწყვიტა ფუნქციონირება, ეს უნდა იყოს ძალიან მძიმე სამუშაოს. იმისათვის, რომ ამონაწერი kernel მისი ატომური შემადგენელი, ჩვენ უნდა ვეცადოთ, რომ გადავლახოთ შიდა ატომური ძალები. ეს ძალისხმევა წავა გამოყოფა atom on არეში ნუკლონებსა მასში. ამიტომ არ არის გამორიცხული, რომ ვიმსჯელოთ, რომ ენერგია ატომური ბირთვის ნაკლებია ენერგია ნაწილაკების რომლებიც შედგება.

უდრის მასა subatomic ნაწილაკების მასა ატომის?

1919 წელს, მკვლევარები ისწავლა შევაფასებთ მასა ატომური ბირთვის. ყველაზე ხშირად ეს არის "გული" საშუალებით სპეციალური ტექნიკური საშუალებები, რომლებიც მოუწოდა მასობრივი სპექტრომეტრები. მუშაობის პრინციპი ასეთი მოწყობილობების, რომ შედარებით მახასიათებლები შუამდგომლობა ნაწილაკების სხვადასხვა მასები. გარდა ამისა, ამ ნაწილაკების აქვს იგივე ელექტრული მუხტი. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ იმ ნაწილაკების, რომლებიც სხვადასხვა განაკვეთები მასობრივი მოძრავი გასწვრივ სხვადასხვა ტრაექტორიების დაზუსტებისთვის.

თანამედროვე მეცნიერებმა აღმოაჩინეს დიდი სიზუსტით მასები ყველა ბირთვი და მათი შემადგენელი პროტონებისა და ნეიტრონების. თუ შევადარებთ წონა კონკრეტული kernel თანხა მასების ნაწილაკების შეიცავს, გამოდის, რომ თითოეულ შემთხვევაში მასის ძირითადი აღემატება მასობრივი ინდივიდუალური პროტონებისა და ნეიტრონების. ეს განსხვავება დაახლოებით 1% ყოველ ქიმიური. აქედან გამომდინარე, შეიძლება დავასკვნათ, რომ სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვის - 1% ენერგია მისი მშვიდობა.

თვისებები ბირთვული ძალები

ნეიტრონებს, რომლებიც შიგნით ბირთვს, მოგერიება ერთმანეთს Coulomb ძალები. მაგრამ ამავე atom არ დაიშლება. ეს ხელს თანდასწრებით მიმზიდველი ძალებს შორის ნაწილაკების atom. ეს ძალები, რომლებიც ბუნების, რომელიც განსხვავდება ძალა, მოუწოდა ბირთვული. და ურთიერთქმედების ნეიტრონებს პროტონებს მოუწოდა ძლიერი ურთიერთქმედება.

მოკლედ, თვისებები ბირთვულ ძალებს ასეთია:

• ეს ბრალდება დამოუკიდებლობა;
• ეფექტი მხოლოდ მოკლე დისტანციებზე;
• და ინტენსივობა, რომელიც მიხვდა, შეკავება ერთმანეთთან ახლოს მხოლოდ გარკვეული რაოდენობის არეში ნუკლონებსა.

კანონის თანახმად, კონსერვაციის ენერგეტიკის, იმ დროს, როდესაც ბირთვული ნაწილაკების უკავშირდება, არის გათავისუფლება ენერგიის სახით რადიაციული.

სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვების: ფორმულა

აღნიშნული გათვლები გამოყენებით საერთო ფორმულით:

E _{b = (Z · m p + (} AZ) · m n -M _i) · c²

აქ E ქვეშ _{სავალდებულო} ეხება სავალდებულო ენერგეტიკის ბირთვი; c - სიჩქარე სინათლის; Z არის რიგი პროტონებისა; (AZ) - რაოდენობის ნეიტრონების; m _p ნიშნავს მასობრივი პროტონული; და მ _n - მასა ნეიტრონული. M _i არის წონის ატომური ბირთვის.

შიდა ენერგია ბირთვების სხვადასხვა ნივთიერებების

რათა დადგინდეს, ენერგიის ბირთვული სავალდებულო, გამოიყენება იგივე ფორმულა. გამოითვლება ფორმულით სავალდებულო ენერგია, როგორც ადრე მითითებული, რომ ეს არის არა უმეტეს 1% სულ ენერგია ატომის ან დანარჩენი ენერგია. თუმცა, თუ დააკვირდებით, აღმოჩნდება, რომ ეს საკმაოდ მერყეობს გადასვლას ნივთიერება ნივთიერება. თუ თქვენ ცდილობენ, რათა დადგინდეს მისი ზუსტი ღირებულებები, ისინი განსაკუთრებით განსხვავდება ე.წ. მსუბუქი ბირთვების.

მაგალითად, სავალდებულო ენერგია წყალბადის ატომის ნულოვანი, რადგან არსებობს მხოლოდ ერთი პროტონული. სავალდებულო ენერგეტიკის ჰელიუმის ბირთვი იქნება 0.74%. ამავე დროს ძირითადი ნივთიერება მოუწოდა tritium, ეს რიცხვი ტოლფასი იქნება 0.27%. ჟანგბადის - 0.85%. ბირთვი, რომელიც დაახლოებით სამოცი არეში ნუკლონებსა ატომური სავალდებულო ენერგეტიკის იქნება დაახლოებით 0.92%. იყიდება ბირთვი უფრო დიდი წონა, ეს რიცხვი თანდათან შემცირდება 0,78%.

რათა დადგინდეს ბირთვული სავალდებულო ენერგეტიკის ჰელიუმი, tritium, ჟანგბადის, ან ნებისმიერი სხვა ნივთიერება გამოიყენება იგივე ფორმულა.

სახეები პროტონებისა და ნეიტრონების

ძირითადი მიზეზების ეს განსხვავებები აიხსნება. მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ყველა არეში ნუკლონებსა, რომელიც შეიცავს ბირთვს, იყოფა ორ კატეგორიად: ზედაპირზე და შიდა. შინაგან არეში ნუკლონებსა - არიან ისეთებიც, რომლებიც გარს სხვა პროტონებისა და ნეიტრონების ყველა მხრიდან. ზედაპირზე აკრავს მათ მხოლოდ შიგნიდან.

სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვის - ძალა, რომელიც გამოიხატება უფრო შიდა არეში ნუკლონებსა. რაღაც მსგავსი გზა, და ხდება, როდესაც ზედაპირზე დაძაბულობის სხვადასხვა სითხეები.

რამდენი არეში ნუკლონებსა in ბირთვი არის განთავსებული

აღმოჩნდა, რომ ნომერი, შიდა არეში ნუკლონებსა განსაკუთრებით დაბალი ე.წ. მსუბუქი ბირთვების. და ის, რომ მიეკუთვნება ნათელი, თითქმის ყველა არეში ნუკლონებსა მიჩნეულია ზედაპირულად. ითვლება, რომ სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვის - არის თანხა, რომ უნდა გაიზარდოს რაოდენობის პროტონებისა და ნეიტრონების. მაგრამ მაშინაც კი, ასეთი ზრდა არ შეიძლება გაგრძელდეს განუსაზღვრელი ვადით. როდესაც გარკვეული რაოდენობის არეში ნუკლონებსა - და ეს არის 50-დან 60 - ძალაში კიდევ ერთი ძალა - მათი ელექტრო მოსაგერიებლად. ეს ხდება მაშინაც კი, მიუხედავად იმისა, რომ სავალდებულო ენერგეტიკული ბირთვს.

სავალდებულო ენერგეტიკის ატომური ბირთვის სხვადასხვა მასალები მეცნიერები რათა გაათავისუფლოს ბირთვული ენერგია.

ბევრი მეცნიერი ყოველთვის დაინტერესებული კითხვა: სად ენერგია, როდესაც მსუბუქი ბირთვების დაუკრავენ შევიდა მძიმე? ფაქტობრივად, ეს სიტუაცია მსგავსია ატომური დაშლა. პროცესში შერწყმა მსუბუქი ბირთვების, ისევე, როგორც ეს ხდება გახლეჩის მძიმე ბირთვების ყოველთვის ჩამოყალიბდა ძლიერი ტიპის. "კიდევ" მსუბუქი ბირთვების ყველა არეში ნუკლონებსა რომლებიც მათ, უნდა expend ნაკლები ენერგია, ვიდრე ერთი, რომ გამოირჩევა, როდესაც ისინი გაერთიანებულია. საპირისპირო განაცხადი ასეა. ფაქტობრივად, სინთეზის ენერგია, რომელიც მოდის კონკრეტული მასის ერთეული, შეიძლება უფრო კონკრეტული დაშლა ძალა.

მეცნიერებმა შეისწავლეს დაშლა პროცესები

პროცესი ბირთვული დაშლა აღმოაჩინეს მეცნიერებმა Hahn და Shtrasmanom 1938 წელს. კედლებში ბერლინის უნივერსიტეტის ქიმიური მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ამ პროცესში ურანის დაბომბვის მეორე Neutron, ის გარდაიქმნება მსუბუქია ელემენტები, იდგა შუა პერიოდული მაგიდა.

დიდი წვლილი შეიტანა განვითარებაში ამ სფეროში ცოდნის გააკეთა და ლიზა Meytner, რომლის Gang ერთხელ შემოთავაზებული შესწავლა რადიოაქტივობის ერთად. Hahn Meitner მუშაობის საშუალება მხოლოდ იმ პირობით, რომ იგი ჩაატარებს მათი კვლევის სარდაფში და არც არასდროს იქნება ასვლა ზედა სართულები, რომელიც იყო ის ფაქტი, დისკრიმინაცია. თუმცა, ეს არ დაუშვას, რომ მივაღწიოთ მნიშვნელოვან პროგრესს კვლევები ატომური ბირთვის.