ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.02.2019

Просмотров: 6172

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

Масса ядра и энергия связи 

Масса 

m

 и энергия покоя 

E

 частицы: 

E=mc

2

.  

 
 Масса дейтрона меньше суммы масс протона и нейтрона на 2,2 МэВ/с

2

 

 

 Масса ядра 

4

He на 0,6% меньше массы четырёх протонов.  

2
1

2.2

p

n

d

МэВ

 

 

4

4

2

2

25

e

p

He

e

МэВ

Масса ядра определяется как 

W

 

энергия связи ядра. 

Масса ядра меньше суммы масс нуклонов на энергию связи, которая составляет 
малую величину массы от 

Mc

2

 

(W 

≤ 1 % Mc

2

). При поглощении энергии  

ΔE

       

масса ядра возрастает: 

2

2

2

1

Z

A

p

n

A Z

Mc

m c

m c

W

Энергетический спектр уровней ядра имеет дискретный 
набор значений 

E

i

, с временами жизни 

τ

i 

 

и  шириной линий 

возбуждения 

Γ

i

, спинами отдельных уровней 

J

i

 

и их 

четностью 

(

Р=+/-1).  

2 *

2

(

)

Mc

Mc

E

 

Атомная единица массы (а.е.м.) - 1/12 массы атома углерода 

12

С.  

 1 а.е.м.= 1,6582·10

24

 г = 931,44 МэВ. 

12

1

(

)

12

M

A

M

C

 

Дефект массы 


background image

Энергия связи 

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

2

2

( , )

( , )

(

)

p

n

p

n

M A Z c

W A Z

m c

m c

Z m c

A Z m c

 

 

 

В таблицах свойств атомных ядер часто приводятся не массы атомных ядер M

ядра

, а 

массы нейтральных атомов M

ат

 

 

  

ядра

ат

e

M

М

Zm

2

( , )

[

(

) (

)

(

)]

H

e

n

ат

e

W A Z

Z

m

m

A Z m

M

Zm

c

2

( , )

[

(

)

]

H

n

ат

W A Z

Z m

A Z m

M

c

Удельная энергия связи ядра 

ε(A,Z) 

 

Удельная энергия связи ядра 

ε(A,Z)

 – средняя энергия связи, приходящаяся 

на один нуклон. 

 

ε(A,Z)=W(A,Z)/A 

[МэВ] 

 
 


background image

Энергия связи 

2

2 3

3 4

1 3

(

1)

(

2 )

( , )

Z Z

A

Z

W A Z

A

A

A

A

A

α

=1

5.6 

МэВ, β=17.2 МэВ, γ=0.72 МэВ, δ= 23.6 МэВ  

ζ= +34 МэВ – чётно-чётные ядра; 
ζ=   0       – нечётные ядра; 
ζ= −34 МэВ  – нечётно-нечётные ядра. 

Зависимость удельной энергии связи 

ε= W/

от массового числа 

( , )

( , )

W A Z

A Z

A


background image

Энергия связи 

2

2 3

3 4

1 3

(

1)

(

2 )

( , )

Z Z

A

Z

W A Z

A

A

A

A

A

1. Объемная энергия  

( , )

W A Z

A

 Ядерные силы

, удерживающие нуклоны 

вместе, обладают 

свойством 

насыщения.  
 

 Плотность ядра при насыщающих 

ядерных силах не должна зависеть от 
числа нуклонов и, следовательно, 
объём ядра должен быть приближенно 
пропорциональным его массовому 
числу 

А

.  

 

1/3

R

A


background image

Энергия связи 

2

2

3 4

1 3

3

(

1)

(

2 )

( , )

Z Z

A

Z

W A Z

A

A

A

A

A

2. Поверхностная энергия 

Существование поверхности должно уменьшать энергию связи, так как связи нуклонов 
вблизи поверхности насыщаются меньше, чем внутри ядра. Поверхностная энергия 
тем больше, чем больше поверхность ядра, и записывается в виде 

2/3

поверхностная

E

A