Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Энергия связи ядра

Энергия связи E_св ядра (A,Z) - выраженная в энергетических единицах разность между массой M(A,Z) ядра и суммой масс (A- Z) нейтронов и Zпротонов:

E_св(A, Z) = [(A - Z)M_n + ZM _p) - M ( A,Z ) ]c ².

Энергия связи ядра E_св определяет минимальную энергию, которую надо затратить, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны.
Исходя из аналогии между заряженной жидкой каплей радиуса R= R₀A^1/3 (где R₀ = 1.3 Фм) и атомным ядром, К.Вайцзеккер в 1935 г. написал полуэмпирическую формулу для энергии связи ядра:

Рис. 1. Вклад различных членов в формулу для удельной энергии связи

Значения коэффициентов a₁ - a₅ были подобраны так, чтобы наилучшим образом воспроизвести экспериментальные значения масс стабильных ядер:
a₁ = 15.6 МэВ, a₂ = 17.2 МэВ, a₃ = 0.72 МэВ, a₄ = 23.6 МэВ,

Энергия связи E_св(A,Z ) растет с ростом массового числа A, достигая величины
~ 2 ГэВ в области массовых чисел A~ 270. Поэтому гораздо более удобно использовать удельную энергию связи
ε = E_св/A- энергию связи, приходящуюся на один нуклон (Рис. 2). Величина удельной энергии связи для большинства ядер ~ 8 МэB. Пропорциональность полной энергии связи числу нуклонов в ядре объясняется тем, что ядерные силы – короткодействующие, обладают свойством насыщения.
В рамках капельной модели ядра удалось объяснить многие свойства атомных ядер и получить полуэмпирическую формулу для энергии связи атомных ядер, которая позволила понять некоторые закономерности α- и β-распадов, процессов деления ядер и оценивать массы и энергии связи ядер.