56. Дефект массы. Энергия связи ядра атома. Определение энергии связи

. Дефе́кт ма́ссы —разность между массой покоя атомного ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, имассовым числомданного изотопа. В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ.mass excess). Как правило, избыток массы выражается в кэВ.

Большая энергия связинуклонов, входящих в ядро, говорит о существованииядерных сил, поскольку известныегравитационные силыслишком малы, чтобы преодолеть взаимноеэлектростатическое отталкиваниепротонов в ядре. Связь нуклонов осуществляется чрезвычайно короткоживущими силами, которые возникают вследствие непрерывного обмена частицами, называемымипи-мезонами, между нуклонами в ядре.

Экспериментально было обнаружено, что для всех стабильных ядер масса ядра больше суммы масс составляющих его нуклонов, взятых по отдельности. Эта разница называется дефектом массы или избытком массы и определяется соотношением:

,

где и— массы свободного протона и нейтрона,— масса ядра.

57. Ядерные реакции. Различные типы ядерных реакций.

Я́дерная реа́кция— процесс образования новыхядериличастицпри столкновениях ядер или частиц. Впервые ядерную реакцию наблюдалРезерфордв1919 году, бомбардируяα-частицамиядраатомовазота, она была зафиксирована по появлению вторичныхионизирующихчастиц, имеющих пробег вгазебольше пробега α-частиц и идентифицированных какпротоны. Впоследствии с помощьюкамеры Вильсонабыли получены фотографии этого процесса.

Существует несколько разновидностей ядерных реакций. Некоторые из них происходят на Земле в естественных условиях (например, под действием космических лучей и продуктов естественной радиоактивности), другие протекают в космосе (например, в недрах звёзд и Солнца), третьи — используются человеком для выработки электроэнергии, получения новых химических элементов и т. п. Существуют:

Реакции с нейтронами

Реакции с лёгкими ядрами

Реакции под действием гамма-квантов

Реакции под действием электронов и мюонов

Реакции с участием нейтрино

Реакции с участием адронов

Реакции с тяжёлыми ионами

58. Энергетический выход ядерных реакций . Расчет энергетического выхода.

. Энергетический выход ядерной реакции: "Ядерный взрыв — неуправляемый процесс ВЫСВОБОЖДЕНИЯ большого количества тепловой и лучистой ЭНЕРГИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ЦЕПНОЙ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ деления или реакции термоядерного синтеза за очень малый промежуток времени".  То есть, энергетический выход ядерной реакции это ядерный взрыв и есть.

Расчет энергетического выхода ядерной реакции:

- рассчитать сумму масс (m1) ядер и частиц до реакции;

- рассчитать сумму масс ( m2) ядер и частиц после реакции;

- рассчитать изменение массы

- рассчитать энергетический выход реакции, т.е. изменение энергии равно произведению изменения массы на квадрат скорости света.

При ядерных реакциях всегда выполняются законы сохранения массовых и зарядовых чисел.

59. Цепная ядерная реакция. Условия ее протекания. Термоядерная реакция.

. Цепна́я я́дерная реа́кция — последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции является цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, при которой основное число актов деления инициируется нейтронами, полученными при делении ядер в предыдущем поколении.

Термоядерная реа́кция — разновидность ядерной реакции, при которой лёгкие атомные ядра объединяются в более тяжёлые за счет кинетической энергии их теплового движения.