ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 2202
Скачиваний: 1
Масса
Масса
атомного
атомного
ядра
ядра
Основные
методы
определения
масс
ядер
.
•
Метод
магнитного
анализа
.
Магнитная
жесткость
B
ρ
,
масса
ядра
M
,
его
скорость
V
и
заряд
Q
связаны
соотношением
.
MV
B
Q
ρ
=
B
-
напряженность
магнитного
поля
,
ρ
-
радиус
поворота
иона
в
магнитном
поле
.
•
Метод
времени
пролета
.
Масса
иона
определяется
из
соотношения
,
M L
B
Q T
ρ
=
T
—
время
пролета
расстояния
L
между
детекторами
.
•
Измерение
циклотронной
частоты
.
Частота
ω
иона
,
вращающегося
в
постоянном
магнитном
поле
B
,
связана
с
его
массой
M
и
зарядом
Q
соотношением
B
M
Q
ω
=
.
•
Измерение
энергии
реакции
Q
.
В
двухчастичной
реакции
A a
B b
+ → +
массы
ядер
связаны
соотношением
2
.
A
a
B
b
Q
M
M
M
M
c
+
=
+
+
Если
известны
массы
трех
частиц
,
то
масса
четвертой
частицы
определяется
по
результатам
измерения
энергии
реакции
Q
•
Измерение
α
-
спектров
.
Для
α
-
радиоактивных
ядер
масса
ядра
определяется
из
анализа
энергетических
спектров
α
-
частиц
.
A
B
α
→ +
,
2
A
B
Q
M
M
M
c
α
=
+
+
,
B
A
M
E
Q
M
α
=
.
•
Измерение
энергии
β
-
распада
Q
β
.
Масса
ядра
,
испытывающего
β
-
распад
,
определяется
из
соотношения
( )
( )
A
B e e
ν ν
−
+
→ +
+
,
2
A
B
e
Q
M
M
m
c
β
=
+
+
.
Масса
Масса
атомного
атомного
ядра
ядра
Масса
m
и
энергия
покоя
E
частицы
связаны
соотношением
2
E mc
=
.
Когда
протон
и
нейтрон
соединяются
в
ядро
дейтрон
,
происходит
рождение
γ
-
кванта
с
энергией
2,2
МэВ
.
(2,2
МэВ
)
p n
d
γ
+ → +
Т
.
е
.
энергия
дейтрона
на
2,2
МэВ
меньше
суммы
энергий
покоя
протона
и
нейтрона
.
Следовательно
,
масса
дейтрона
меньше
суммы
масс
протона
и
нейтрона
на
2,2
МэВ
/
с
2
.
Зная
величины
p
m
,
n
m
и
d
m
,
можно
определить
величину
энергии
выделяющейся
при
слиянии
протона
и
нейтрона
в
дейтрон
.
Источником
энергии
,
выделяющейся
на
Солнце
,
является
образование
ядра
4
He
при
слиянии
4
протонов
.
4
4
He 2
2
e
p
e
ν
+
→
+
+
Масса
ядра
4
He
на
0,6%
меньше
массы
четырёх
протонов
.
В
результате
синтеза
4
He
в
процессе
4
4
He 2
2
e
p
e
ν
+
→
+
+
выделяется
энергия
25
E
≈
МэВ
.
Энергия
Энергия
связи
связи
ядра
ядра
Энергия
Энергия
связи
связи
ядра
ядра
W(A,Z)
W(A,Z)
Энергия
связи
ядра
W(A,Z)
–
энергия
,
которую
необходимо
затратить
для
того
,
чтобы
разделить
атомное
ядро
на
отдельные
составляющие
его
нейтроны
и
протоны
.
2
2
2
( , )
( , )
(
)
p
n
M A Z c
W A Z
Z m c
A Z m c
+
=
= ⋅
+
−
Энергия
Энергия
связи
связи
ядра
ядра
В
таблицах
свойств
атомных
ядер
часто
приводятся
не
массы
атомных
ядер
ядра
M
,
а
массы
нейтральных
атомов
ат
M
.
ядра
M
и
ат
M
связаны
между
собой
соотношением
ядра
ат
e
M
M
Zm
=
−
,
e
Zm
—
полная
масса
электронов
атома
,
соответствующего
данному
ядру
.
Энергией
связи
электронов
с
ядром
можно
пренебречь
,
т
.
к
.
она
значительно
меньше
энергии
связи
нуклонов
в
ядре
.
Формулу
энергии
связи
ядра
2
2
( , )
(
)
( , )
p
n
ядра
W A Z
Zm
A Z m c
M
A Z c
⎡
⎤
=
+
−
−
⎣
⎦
можно
переписать
в
виде
2
2
2
( , )
(
)
(
)
(
)
n
e
n
ат
e
W A Z
Z m
m c
A Z m c
M
Zm c
=
−
−
−
−
−
или
[
]
2
2
( , )
(
)
н
n
ат
W A Z
Zm
A Z m
с
M c
=
+
−
−
.