Enèji a obligatwa nan nwayo atomik la: Fòmil, ak definisyon an valè

Chak nan nwayo a atomik absoliman nenpòt sibstans chimik konsiste de yon seri espesifik nan pwoton ak netwon. Yo ki te fèt ansanm pa lefèt ke patikil yo prezante nan enèji nan obligatwa nan nwayo atomik la.

Yon karakteristik karakteristik nan fòs yo nikleyè nan atraksyon se trè wo pouvwa yo pou yon distans relativman ti (apeprè 10 ^-13 cm). Avèk yo te ogmante distans ant patikil yo ak fòs la nan atraksyon yo febli nan atòm la.

Diskou sou enèji a obligatwa nan nwayo a

Si nou imajine ke gen se yon fason yo separe youn pa youn soti nan nwayo, pwoton yo ak netwon nan yon atòm, epi mete yo nan sa yo yon distans ki enèji nan obligatwa nan nwayo atomik la sispann opere, li dwe travay trè difisil. Yo nan lòd yo ekstrè Kernel a nan elektè atomik li yo, nou dwe eseye simonte fòs yo andedan-atomik. Efò sa yo pral ale soti nan separe atòm nan sou nucleons genyen ladan l '. Se poutèt sa li se posib yo jije ki enèji a nan nwayo atomik la se mwens pase enèji a nan patikil yo nan yo ki li gen ladann.

Li se egal a mas la nan sibatomik mas patikil nan nwayo yon atòm an?

An 1919, chèchè aprann ki mezire mas la nan nwayo a atomik. Pi souvan li se "te peze" pa vle di nan aparèy espesyal teknik, ki fè yo rele spèktromètr mas. Prensip la nan operasyon nan aparèy sa yo se ke konpare karakteristik sa yo nan mouvman an nan patikil ak mas diferan. Anplis de sa, sa yo patikil gen menm chaj la elektrik. Kalkil yo fè montre ke moun patikil ki gen to diferan nan mas k ap deplase ansanm parcourt diferan.

syantis modèn yo te jwenn ak gwo presizyon mas yo nan tout nwayo ak pwoton ak netwon fòme yo. Si nou konpare pwa a nan yon du espesifik ak sòm total la nan mas yo nan patikil yo genyen nan yo nan li, li sanble ke nan chak ka mas la nan nwayo a se pi gwo pase mas la nan pwoton endividyèl ak netwon. Diferans sa a nan apeprè 1% pou chak chimik. Se poutèt sa li kapab fè konkli enèji nan obligatwa nan nwayo atomik la - se 1% nan enèji a nan bouch li.

Pwopriyete yo nan fòs nikleyè

netwon yo ki andedan nwayo a, repouse youn ak lòt pa fòs koulonbyèn. Men, nan atòm nan menm pa tonbe apa. Sa a se fasilite pa nan prezans nan fòs yo atire ant patikil nan atòm la. fòs sa yo, ki fè yo nan yon nati ki diferan soti nan pouvwa a, ki rele nikleyè. Apre sa, entèraksyon an nan netwon ak pwoton rele entèraksyon fò.

Yon ti tan, pwopriyete yo nan fòs yo nikleyè yo jan sa a:

• Sa a endepandans chaj;
• efè sèlman nan distans kout;
• ak saturation, ki se konprann retansyon tou pre youn ak lòt sèlman yon sèten kantite nucleons.

Dapre lalwa a nan konsèvasyon enèji, nan yon moman lè patikil yo nikleyè yo ki konekte, gen yon lage nan enèji nan fòm lan nan radyasyon.

Enèji a obligatwa nan nwayo atomik: fòmil la

Pou kalkil yo mansyone lè l sèvi avèk yon fòmil komen:

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

Isit la E anba _obligatwa refere a enèji nan obligatwa nan nwayo a; c - vitès nan limyè; Z se nimewo a nan pwoton; (AZ) - ki kantite netwon; m _p vle di mas la nan yon pwoton; ak m _n - mas la netwon la. M _mwen se pwa a nan nwayo a atomik.

Enèji a entèn nan nwayo a nan divès kalite sibstans ki sou

Pou detèmine enèji a nan obligatwa a nikleyè, yo itilize fòmil la menm. Kalkile nan fòmil la obligatwa enèji jan yo te endike, li se pa plis pase 1% nan enèji an total nan nwayo yon atòm an oswa rès enèji. Sepandan, sou pi pre egzamen li vire soti ke se nimewo sa a byen varye nan tranzisyon soti nan sibstans nan sibstans. Si ou eseye detèmine valè egzak li yo, yo pral patikilyèman diferan de sa yo rele nwayo a limyè.

Pou egzanp, obligatwa enèji nan atòm nan idwojèn se zewo, paske gen yon sèl proton. Enèji a obligatwa nan nwayo elyòm yo pral 0.74%. Nan nwayo a nan yon sibstans ki rele trituen, nimewo sa a yo pral egal a 0.27%. Nan oksijèn - 0.85%. Nan nwayo a, ki se sou swasant nucleons a atomik enèji obligatwa ta dwe sou 0.92%. Pou nwayo ak pi gwo pwa, nimewo sa a pral piti piti diminye a 0.78%.

Pou detèmine nikleyè enèji nan obligatwa nan elyòm, trituen, oksijèn, oswa nenpòt lòt sibstans itilize fòmil la menm.

Kalite pwoton ak netwon

kòz prensipal yo nan diferans sa yo kapab eksplike. Chèchè yo te jwenn ke tout nucleons, ki fè yo genyen nan nwayo a, yo divize an de kategori: sifas ak entèn yo. nucleons Entèn - yo se sa yo ki te antoure pa lòt pwoton ak netwon nan tout kote. Se sifas la ki te antoure pa yo sèlman soti nan anndan an.

Enèji a obligatwa nan nwayo atomik la - yon fòs ki se eksprime plis nan nucleons yo entèn yo. Yon bagay ki sanble fason sa a, ak rive lè tansyon an sifas nan likid yo divès kalite.

Konbyen nucleons nan yon nwayo yo mete

Li te jwenn ke nimewo a nan nucleons entèn patikilyèman ki ba nan sa yo rele nwayo a limyè. Ak moun ki ki apatni a kategori a nan limyè a, prèske nan tout nucleons yo ap konsidere kòm supèrfisyèl. Yo kwè ke enèji a obligatwa nan nwayo atomik la - se kantite lajan an ki bezwen yo grandi ak ki kantite pwoton ak netwon. Men, menm kwasans sa yo pa ka kontinye endefiniman. Lè yon sèten kantite nucleons - epi li se soti nan 50 a 60 - vin antre nan efè se yon lòt fòs - repulsyon elektrik yo. Sa rive menm kèlkeswa si enèji a obligatwa nan nwayo a.

Enèji a obligatwa nan nwayo atomik la nan diferan materyèl yo itilize pa syantis yo nan lòd yo lage enèji nikleyè.

Anpil syantis yo toujou enterese nan kesyon an: ki kote fè enèji nan lè pi lejè nwayo plon an pi lou? An reyalite, sitiyasyon sa a se menm jan ak atomik fisyon. Nan pwosesis la nan fizyon nan nwayo limyè, menm jan li k ap pase nan klivaj nan nwayo lou toujou fòme yon kalite pi fò. Nan "jwenn" nan nwayo limyè tout nucleons yo nan yo, bezwen depanse mwens enèji pase yon sèl la ki vle di soti lè yo konbine. Deklarasyon an konvès se tou vre. An reyalite, sentèz la nan enèji ki tonbe sou yon inite espesifik nan mas, ka gen plis espesifik pouvwa fisyon.

Syantis yo te etidye pwosesis fisyon

Pwosesis la nan fisyon nikleyè te dekouvwi pa syantis Hahn ak Shtrasmanom an 1938 ane. Nan mi yo ki nan Inivèsite a Bèlen nan chèchè yo pwodui chimik dekouvri ke nan pwosesis pou yo iranyòm bonbadman yon lòt netwon, li se konvèti nan pi lejè eleman, kanpe nan mitan an nan tablo peryodik.

Yon kontribisyon gwo nan devlopman nan jaden sa a nan konesans te fè ak Liza Meytner, ki gen gang yon fwa pwopoze yo etidye radyoaktivite la ansanm. Hahn Meitner pèmèt yo travay sèlman sou kondisyon an ke li pral fè rechèch yo nan sousòl la epi pa janm ap monte nan etaj anwo yo, ki te yon reyalite nan diskriminasyon. Sepandan, sa a pa t 'anpeche li reyalize pwogrè siyifikatif nan syans yo nan nwayo a atomik.