Énergi beungkeutan inti atom: Formula, jeung harti nilai

Tiap tina inti atom pancen naon zat kimia diwangun ku susunan husus ku proton jeung neutron. Éta nu kabeungkeut ku kanyataan yén partikel nampilkeun jeroeun énergi beungkeutan inti atom.

A fitur karakteristik gaya nuklir ti atraksi anu kakuatan kacida luhurna maranéhanana pikeun jarak relatif leutik (kira 10 ^-13 cm). Kalayan ngaronjatna jarak antara partikel sarta gaya tarik anu ngaruksak dina atom.

Wacana dina énérgi ngariung di intina

Mun urang ngabayangkeun yen aya cara pikeun misahkeun hiji-hiji ti inti, proton jeung neutron dina hiji atom, sarta nempatkeun eta dina jarak misalna yén énergi beungkeutan inti atom ceased mun beroperasi, nya kudu gawe pisan teuas. Dina urutan nimba kernel sahiji komponén atom na, urang kedah nyobian nungkulan gaya intra-atom. usaha ieu bakal balik kaluar pikeun misahkeun atom dina nukleon ngandung therein. Kituna kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun nangtoskeun yén énergi inti atom anu kirang ti énergi partikel nu eta diwangun.

Ieu sarua jeung massa massa partikel subatomik atom?

Dina 1919, peneliti diajar pikeun ngukur massa inti atom. Paling sering eta "ditimbang" ku cara maké alat teknis husus nu disebut spectrometers massa. Prinsip operasi alat sapertos ieu nu dibandingkeun karakteristik gerak partikel kalawan beurat béda. Sajaba ti éta, partikel ieu boga muatan listrik sami. Itungan nembongkeun yen jalma partikel nu boga ongkos béda massa pindah sapanjang trajectories béda.

élmuwan modérn geus kapanggih mibanda akurasi hébat massa sadaya inti na proton konstituén maranéhanana sarta neutron. Lamun urang ngabandingkeun beurat hiji kernel husus kalawan jumlah massa tina partikel anu dikandung dina eta, tétéla yén dina unggal hal massa inti téh leuwih badag batan massa proton individu jeung neutron. Ieu bédana kira 1% keur unggal kimiawi. Kituna bisa disimpulkan yén énergi beungkeutan inti atom - nyaeta 1% tina énergi karapihan Na.

Sipat kakuatan nuklir

The neutron anu jero intina, ngusir silih ku pasukan Coulomb. Tapi dina atom anu sarua teu digolongkeun eta. Ieu facilitated ku ayana gaya pikaresepeun antara partikel dina atom. gaya ieu, nu mangrupakeun sahiji sipat anu béda tina kakuatan, disebut nuklir. Sarta interaksi neutron jeung proton disebut interaksi kuat.

Sakeudeung, sipat gaya nuklir nyaéta kieu:

• muatan kamerdekaan ieu;
• pangaruh wungkul dina jarak pondok;
• sarta jenuh, anu dipikaharti ingetan deukeut silih ukur sababaraha nukleon.

Nurutkeun kana hukum konservasi tanaga, dina waktu nalika partikel inti disambungkeun, aya pelepasan energi dina beban ngahasilkeun radiasi.

Énergi beungkeutan inti atom: rumus

Pikeun itungan disebutkeun ngagunakeun rumus umum:

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

Di dieu E handapeun _ngariung nujul kana énergi beungkeutan intina; c - laju cahaya; Z nyaéta jumlah proton; (AZ) - jumlah neutron; m _p ngalambangkeun massa proton; sarta m _n - massa neutron dina. M _abdi teh beurat tina inti atom.

Énergi internal tina inti rupa zat

Pikeun nangtukeun énergi ti ngariung nuklir, dipaké rumus sarua. Diitung ku rumus energi mengikat sakumaha dituduhkeun saméméhna, teu leuwih ti 1% tina total énergi atom atawa énergi sésana. Sanajan kitu, dina ujian ngadeukeutan tétéla yén jumlah ieu rada beda-beda dina transisi tina zat pikeun zat. Lamun nyobaan pikeun nangtukeun nilai pasti anak, maranéhna bakal utamana béda ti nu disebut inti lampu.

Contona, ngariung énérgi dina atom hidrogén nyaeta nol, sabab aya ngan hiji proton. Énergi beungkeutan inti hélium bakal 0,74%. Di inti a tritium zat disebut, angka ieu bakal sarua jeung 0,27%. Dina oksigén - 0,85%. Dina inti, nu ngeunaan sawidak nukleon énergi ngariung atom bakal ngeunaan 0,92%. Pikeun inti kalayan beurat gede, angka ieu laun bakal ngurangan nepi ka 0,78%.

Pikeun nangtukeun énergi ngariung nuklir tina hélium, tritium, oksigén, atawa naon baé zat lianna dipaké rumus sarua.

Jenis ku proton jeung neutron

Nu jadi sabab utama Bedana ieu bisa dipedar. Peneliti manggihan yén sakabéh nukleon, nu ngandung dina intina, dibagi kana dua kategori: permukaan jeung internal. nukleon internal - jalma nu dikurilingan ku proton lianna jeung neutron ti sisi. beungeut geus dikurilingan ku aranjeunna mung ti jero.

Énergi beungkeutan inti atom - kakuatan anu dikedalkeun leuwih di nukleon internal. Hal cara sarupa, sarta lumangsung nalika tegangan permukaan dina rupa cair.

Sabaraha nukleon dina intina a ieu disimpen

Ieu ieu kapanggih yén jumlah ku nukleon internal utamana low di nu disebut inti lampu. Sarta maranéhanana yén milik kategori caang, ampir sadaya nukleon anu dianggap salaku deet. Hal ieu dipercaya yén énergi beungkeutan inti atom - nyaeta jumlah nu perlu tumuwuh kalayan Jumlah proton jeung neutron. Tapi sanajan tumuwuhna misalna teu bisa neruskeun salamina. Lamun sababaraha nukleon - jeung geus ti 50 nepi ka 60 - asalna kana pangaruh nyaéta gaya nu sejen - repulsion listrik maranéhanana. Ieu lumangsung malah paduli naha énergi mengikat dina intina.

Énergi beungkeutan inti atom dina bahan béda dipaké ku para élmuwan dina urutan rék dipegatkeun énergi nuklir.

Loba élmuwan anu salawasna museurkeun patarosan: mana teu énergi nalika inti torek ngahiji kana heavier? Kanyataanna, kaayaan ieu téh sarupa jeung fisi atom. Dina prosés fusi inti lampu, sagampil eta kajadian dina dipegatkeunana inti beurat salawasna ngawangun hiji tipe kuat. Ka "meunang" ti inti lampu kabeh nukleon aya di aranjeunna, kudu expend kurang tanaga ti hiji nu nangtung kaluar nalika aranjeunna digabungkeun. Pernyataan ngawangkong oge leres. Kanyataanna, sintésis énergi nu ragrag dina Unit husus massa, bisa jadi kakuatan fisi leuwih husus.

Elmuwan geus diajarkeun prosés fisi

Prosés of fisi nuklir kapanggih ku élmuwan Hahn na Shtrasmanom dina 1938 taun. Jeroeun témbok nu Berlin Universitas tina peneliti kimiawi manggihan yén dina prosés bombardment uranium neutron sejen, éta dirobah jadi elemen torek, nangtung di tengah tabel periodik.

A kontribusi badag pikeun ngembangkeun widang ieu pangaweruh geus dijieun jeung Liza Meytner, anu Gang sakali diusulkeun ka diajar radioaktivitas babarengan. Hahn Meitner diwenangkeun pikeun digawe ukur dina kondisi nu éta bakal ngalaksanakeun panalungtikan maranéhanana di basement jeung moal naek ka lanté luhur, nu ieu kanyataan diskriminasi. Sanajan kitu, ieu teu nyegah eta pikeun ngahontal kamajuan signifikan dina nalungtik ngeunaan inti atom.