Дефект массы ядра. Энергия связи ядра

Дефект массы ядра –разность между массой ядра как целого и суммой масс отдельных протонов и нейтронов из состава данного ядра.

(1.8)

где m_p - масса протона, m_n - масса нейтрона. M - масса ядра.

Дефект массы возникает из-за того, что в ядерных превращениях не выполняется закон сохранения массы. В среднем .

Энергия связи ядра - это энергия которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны. Для устойчивых систем энергия связи характеризует прочность системы: чем больше энергия связи, тем прочнее система. Для ядер энергия связи определяется сильным взаимодействием нуклонов в ядре. Энергия связи вычисляется через дефект массы ядра по формуле

E_св = (1.9)

Пример. Вычислим энергию связи α-частицы ()

E_св = с²(2m_p+2m_n-m_α) =931,5(2* 1,007276+2*1,008665 – 4,001523) Мэв =2,83 Мэв.

Энергию связи ядра можно вычислить через массы атомов (с точностью до энергии связи электронов в атоме)

E_св = (1.10)

Удельная энергия связи нуклонов в ядре почти постоянна для большинства ядер

ε = E_св/А [Мэв/нуклон]. (1.11)

Экспериментальный график зависимости удельной энергии связи в зависимости от массового числа А приведен на рис.1.2.

Рис.1.2. Удельная энергия связи ядер ε в зависимости от числа А нуклонов в ядре.