Ang pagbugkos sa enerhiya sa atomic nucleus: Pormula, ug ang bili kahulugan

Ang matag usa sa atomic uyok hingpit sa bisan unsa nga kemikal nga bahandi naglangkob sa usa ka piho nga hugpong sa mga proton ug neutron. Sila gihimo sa tingub sa kamatuoran nga ang mga partikulo pagpresentar sa sulod sa pagbugkos enerhiya sa atomic nucleus.

Usa ka kinaiya bahin sa mga nukleyar nga mga pwersa sa atraksyon mao ang ilang kaayo taas nga gahum alang sa usa ka medyo gamay nga gilay-on (mga 10 ^-13 cm). Uban sa pagdugang sa gilay-on sa taliwala sa mga partikulo ug sa mga puwersa sa atraksyon sa mga huyang sa sulod sa atomo.

Pakigpulong sa pagbugkos enerhiya sa nucleus

Kon maghunahuna kita nga adunay usa ka paagi sa pagbulag sa usa pinaagi sa usa gikan sa nucleus, proton ug neutron sa usa ka atomo, ug ibutang sila sa maong gilay-on nga ang pagbugkos sa enerhiya sa atomic nucleus mihunong sa pag-operate, kini kinahanglan nga lisod kaayo nga trabaho. Aron sa pagkuha sa lugas sa iyang atomic katawhan, kita kinahanglan gayud nga maningkamot sa pagbuntog sa intra-atomic nga pwersa. Kini nga mga paningkamot mogula aron sa pagbulag sa atomo sa nucleons nga anaa sa sulod niini. Busa kini mao ang posible nga sa paghukom sa nga ang kusog sa mga atomic nucleus mao ang dili kaayo kay sa kusog sa mga partikulo sa nga kini naglangkob.

Kini mao nga sama sa sa masa sa atomo tipik masa sa atomo?

Sa 1919, ang mga tigpanukiduki nakakat-on aron sa pagsukod sa masa sa atomic nucleus. Kasagaran kini "gitimbang" pinaagi sa espesyal nga teknikal nga mga lalang, nga gitawag masa spectrometers. Ang baruganan sa operasyon sa maong mga paagi nga itandi ang mga kinaiya sa mga motion sa mga partikulo sa lain-laing mga masa. Dugang pa, kini nga mga partikulo sa mga sama nga electrical katungdanan. Kalkulasyon nagpakita nga ang mga partikulo nga lain-laing mga rates sa masa sa pagbalhin sa daplin sa lain-laing trajectories.

Modernong mga siyentipiko nakakaplag uban sa dakung pagkatukma sa mga masa sa tanan nga uyok ug sa ilang mga constituent proton ug neutron. Kon atong itandi sa gibug-aton sa usa ka piho nga lugas sa isip sa gidaghanon sa mga masa sa mga partikulo nga anaa sa niini, kini turns nga sa matag kaso ang mga pangmasang sa kinauyokan mao ang mas dako pa kay sa masa sa tagsa-tagsa proton ug neutron. Kini nga kalainan sa gibana-bana nga 1% alang sa matag kemikal. Busa kini mahimong nakahinapos nga ang pagbugkos enerhiya sa atomic nucleus - mao ang 1% sa kusog sa iyang kalinaw.

Ang kabtangan sa nukleyar nga pwersa

Ang mga neutron nga anaa sa sulod sa uyok, repel sa usag usa pinaagi sa Coulomb pwersa. Apan sa sama nga atomo dili mahulog gawas. Kini gipahigayon pinaagi sa atubangan sa mga madanihon nga mga pwersa sa taliwala sa mga partikulo sa atomo. Kini nga mga pwersa, nga mao ang sa usa ka kinaiya nga mao ang lain-laing gikan sa gahum, nga gitawag nukleyar. Ug ang interaction sa mga neutron ug proton nga gitawag lig-on nga interaction.

Sa mubo, ang mga kabtangan sa mga nukleyar nga mga pwersa sama sa mosunod:

• Kini nga sugo kagawasan;
• epekto lamang sa mubo nga distansiya;
• ug saturation, nga nasabtan pagpabilin duol sa usag usa lamang sa usa ka pipila ka mga gidaghanon sa mga nucleons.

Sumala sa balaod sa conservation sa kusog, sa usa ka panahon sa diha nga ang nukleyar nga mga partikulo nga konektado, adunay usa ka pagpagawas sa enerhiya diha sa porma sa radiation.

Ang pagbugkos kusog sa atomic uyok: ang pormula

Kay ang gihisgotan kalkulasyon sa paggamit sa usa ka komon nga pormula:

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

Ania E ubos sa _bili nagtumong sa pagbugkos sa enerhiya sa nucleus; c - tulin, kabad sa kahayag; Z mao ang gidaghanon sa mga proton; (AZ) - ang gidaghanon sa mga neutrons; m _p nagpasabot sa masa sa usa ka proton; ug m _n - masa sa neutron. M _i ang gibug-aton sa atomic nucleus.

Ang internal nga kusog sa mga uyok sa nagkalain-laing mga butang

Aron sa pagtino sa kusog sa mga nukleyar nga bili, nga gigamit sa mao usab nga pormula. Kalkulado sa pormula pagbugkos enerhiya ingon sa kaniadto gipakita, kini mao ang dili labaw pa kay sa 1% sa kinatibuk-ang kusog sa mga atomo o sa uban nga enerhiya. Apan, sa mas pagsusi kini turns nga kini nga gidaghanon na magkalahi sa transisyon gikan sa bahandi sa bahandi. Kon ikaw mosulay sa pagtino ang tukmang mga prinsipyo, sila ilabi lain-laing mga gikan sa gitawag nga kahayag uyok.

Pananglitan, nagabugkos enerhiya sulod sa atomo idroheno mao ang zero, tungod kay adunay usa lamang ka proton. Ang pagbugkos kusog sa helium uyok mahimong 0,74%. Sa kinauyokan sa usa ka bahandi nga gitawag tritium, kini nga gidaghanon mahimong katumbas sa 0,27%. Sa oksiheno - 0.85%. Sa nucleus, nga mao ang mahitungod sa kan-uman nucleons sa atomic bili enerhiya nga bahin sa 0,92%. Kay uyok sa mas dako nga gibug-aton, kini nga gidaghanon sa anam-anam nga pagkunhod sa 0,78%.

Aron sa pagtino sa nukleyar nga bili kusog sa helium, tritium, oksiheno, o sa bisan unsa nga lain nga mga bahandi nga gigamit sa mao usab nga pormula.

Matang sa proton ug neutron

Ang nag-unang hinungdan sa niini nga mga kalainan mahimong mipasabut. Nakaplagan sa mga tigdukiduki nga ang tanan nga nucleons, nga anaa sa sulod sa nucleus, gibahin ngadto sa duha ka kategoriya: nawong ug sa internal. Internal nucleons - ang mga nga gilibutan sa ubang mga proton ug neutron gikan sa tanan nga kilid. nawong nga gilibutan sa kanila lamang gikan sa sulod.

Ang pagbugkos sa enerhiya sa atomic nucleus - sa usa ka puwersa nga gipahayag labaw pa sa internal nucleons. Usa ka butang nga susama nga paagi, ug mahitabo sa diha nga ang nawong tension sa mga nagkalain-laing likido.

Sa unsang paagi nga sa daghan nga mga nucleons sa usa ka uyok nga gibutang

Kini nakita nga ang gidaghanon sa mga internal nga nucleons ilabi ubos sa gitawag nga kahayag uyok. Ug kadtong iya sa kategoriya sa kahayag, hapit tanan sa mga nucleons nga giisip nga taphaw. Kini mao ang nagtuo nga ang pagbugkos sa enerhiya sa atomic nucleus - mao ang kantidad nga kinahanglan sa pagtubo sa gidaghanon sa mga proton ug neutron. Apan bisan sa maong pagtubo dili magpadayon hangtod sa hangtod. Sa diha nga ang usa ka gidaghanon sa mga nucleons - ug kini mao ang gikan sa 50 ngadto sa 60 - moabut ngadto sa epekto mao ang lain nga pwersa sa - sa ilang mga electrical ad. Kini mahitabo bisan pa sa walay pagtagad sa kon sa pagbugkos enerhiya sa nucleus.

Ang pagbugkos sa enerhiya sa atomic nucleus sa lain-laing mga materyales nga gigamit sa mga siyentipiko aron sa pagbuhi nukleyar nga enerhiya.

Daghang mga siyentipiko mao ang kanunay nga interesado sa pangutana: diin nagabuhat sa enerhiya sa diha nga magaan-gaan uyok itipon sa mas bug-at? Sa pagkatinuod, niini nga kahimtang mao ang susama sa atomic fission. Sa proseso sa pagtugnaw, paglangkub sa kahayag uyok, ingon nga kini mahitabo sa kanalkanal sa bug-at nga uyok sa kanunay nag-umol sa usa ka lig-on nga matang. Nga "og" gikan sa kahayag uyok sa tanan nga nucleons anaa kanila, kinahanglan nga mogasto dili kaayo enerhiya kay sa usa nga nagbarug sa diha nga sila gihiusa nga. Ang balihon pamahayag tinuod usab. Sa pagkatinuod, ang kalangkuban sa enerhiya nga mahulog sa ibabaw sa usa ka piho nga yunit sa masa, aron nga mas piho nga fission gahum.

Mga siyentipiko nagtuon fission proseso

Ang proseso sa nukleyar nga fission nadiskobrehan sa mga siyentipiko Hahn ug Shtrasmanom sa 1938 ka tuig. Sulod sa mga bongbong sa Berlin University sa kemikal tigdukiduki nadiskobrehan nga sa proseso sa uranium gibombahan sa laing neutron, kini nakabig ngadto sa magaan-gaan elemento, nga nagatindog sa tunga-tunga sa mga periodic lamesa.

Usa ka dako nga kontribusyon sa pagpalambo sa kapatagan niini sa kahibalo naghimo ug Liza Meytner, kansang Gang makausa gisugyot sa pagtuon sa radioactive materials sa tingub. Hahn Meitner gitugotan sa pagtrabaho lamang sa kondisyon nga kini pagpahigayon sa ilang research sa salog ug dili mosaka sa ibabaw nga salog, nga mao ang usa ka kamatuoran sa diskriminasyon. Apan, kini wala makapugong kini sa pagkab-ot sa mahinungdanon nga pag-uswag sa mga pagtuon sa mga atomic nucleus.