- •1.1.2 Опыты Чедвика. Открытие нейтрона
- •1.1.3 Протонно-нейтронная модель ядра
- •2. Энергия связи
- •2.1 Адронное взаимодействие
- •2.2 Дефект массы
- •1.2 Ядерные реакции деления и синтеза
- •2. Учет начальной кинетической энергии частиц
- •2.1 Условие протекания реакции синтеза
- •3.2 Решение задач
- •Ядерные реакции
- •1. Энергетический выход ядерной реакции
- •1.1 Удельная энергия связи ядра
Ядерные реакции
1. Энергетический выход ядерной реакции
1.1 Удельная энергия связи ядра
Чем больше нуклонов входит в ядро, тем большую работу надо совершить для расчленения его на составляющие нуклоны, т.е. энергия связи ядра является возрастающей функцией массового числа. При разделении ядра на две части возможны ситуации: суммарная энергия связи осколков оказывается больше энергии связи исходного ядра; суммарная энергия связи осколков оказывается меньше энергии связи исходного ядра; В первом случае при разделении ядра высвобождается энергия. Высвобождаемая энергия называется энергетическим выходом ядерного превращения (ядерной реакции деления). Во втором нужна дополнительная энергия, чтобы осуществить разделение. Энергетический выход отрицательный.
П редсказание энергетического выхода становится простой процедурой, если пользоваться удельной энергией связи энергией связи ядра, приходящейся на один нуклон. Далее будем обозначать ее буквой W. К настоящему времени проведены тщательные измерения масс ядер всех элементов и их изотопов и определены удельные энергии связи. Оказывается, что зависимость W(A) изображается довольно сложным графиком со множеством мелких зазубрин и впадин. Обработка экспериментальной зависимости W(A) позволила Бете и Вайцзекеру найти математическую функцию (эмпирическая формула Бете-Вайцзекера), имеющую плавный график, вокруг которого экспериментальные значения совершают колебания (см. рисунок 32). Экспериментальные значения и аппроксимирующая кривая приведены в учебнике (см., например, Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. “Физика 11”. М.: Просвещение, 1993, стр. 203). Кривая Бете-Вайцзекера имеет максимум в области Am=65. Ядра с массовыми числами, меньшими Am, называют легкими, а с большими тяжелыми.