Энергия связи атомных ядер. Дефект масс. Использование атомной энергии
Масса ядра mя всегда меньше суммы масс входящих частиц. Это обусловлено тем, что при объединении нуклонов в ядро выделяется энергия связи нуклонов друг с другом.
Энергия покоя частиц связана с ее массой соотношением E0 = mc2.
Энергия покоящегося ядра меньше суммарной энергии взаимодействия покоящихся нуклонов на величину:
Eсв=с2{[Zmp+(A-Z)mn]-mя}
Eсв – энергия связи
.
Она равна той работе, которую нужно совершить, чтобы разделить образующее ядро нуклоны и удалить их друг от друга на такое расстояние, при котором они практически не взаимодействуют друг с другом.
В таблицах обычно приводятся не массы mя ядер, массы атомов. Поэтому для энергии связи ядра пользуются формулой:
Eсв=с2{[ZmH+(A-Z)mn]-m}
Где mH – масса атома водорода, m – масса атома.
Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, т.е. Eсв/А называется удельной энергией связи нуклонов в ядре
.
Величина Δm=[Zmp+(A-Z)mn]-mя называется дефектом массы ядра.
Дефект массы связан с энергией связи соотношением:
Δm=Eсв / с2.
На величину Δm уменьшается масса всех нуклонов при образовании из них атомного ядра.