Энергия связи

Все атомные ядра устойчивы по отношению к распаду на нуклоны, так как масса ядра всегда меньше суммы масс, входящих в него нукло­нов. Факт существования устойчивых атомных ядер свидетельствует о том, что между нуклонами в ядре действуют силы притяжения, которые называются ядерными силами. Экспериментальные исследования этих сил показали, что они обладают следующими особенностями. Ядерные силы не зависят от наличия или отсутствия электрического заряда у взаимодействующих нуклонов. При расстоянии R = 10 ^-15 м между дву­мя протонами действующая на них ядерная сила в 35 раз больше силы их кулоновского взаимодействия. С увеличением расстояния ядерные силы очень быстро ослабевают и при расстояниях между нуклонами, превышающих 1,4 10 ^-15 м, действием этих сил можно пренебречь. При расстояниях, меньших 10 ~¹⁵ м, притяжение нуклонов заменяется их от­талкиванием.

Количественной характеристикой действия ядерных сил на нуклоны в ядре служит так называемая энергия связи

E_св = (Z m_p + N m_n – M) c ² = Δ m c ². (23.6)

Это есть наименьшая энергия, которую нужно сообщить стабильному ядру для того, чтобы разделить его на нуклоны.

0 50 100 150 200 А

Рис. 23.1. График зависимости удельной энергии связи е нуклонов в ядре от его массового числа А

Отношение энергии связи к массовому числу

(23.7)

называется удельной энергией связи нуклонов в ядре. Удельная энер­гия связи, т.е. энергия связи, приходящаяся на один нуклон, является функцией от массового числа: ε = ε (A). График этой функции пока­зан на рис. 23.1. При небольших значениях массового числа (А < 56) удельная энергия связи в среднем монотонно возрастает. Наибольшей удельной энергией связи обладают нуклоны в ядре изотопа железа ⁵⁶₂₆Fе При дальнейшем увеличении массового числа удельная энергия связи постепенно убывает.

Date: 2015-05-19; view: 581; Нарушение авторских прав