Дефект массы и энергия связи ядра

Энергия связи ядра численно равна работе, которую нужно совершить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны без сообщения или кинетической энергии.

Энергии связи характеризует прочность ядра. Из закона сохранения и превращения энергии следует, что при образовании ядра должна выделяться такая же энергия, которую надо затратить при расщеплении ядра на составляющие его нуклоны. Энергия связи по сути является разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих ядро и их энергии в ядре.

E_св = [Z_mp + (A – Z)_mn – m_ядр ] С² (1)

При образовании происходит уменьшение m, этим объясняется выделение Е_св.

Дефект m_ядр называется m = Z_mp + (A – Z)_mn – m_ядр

Дефект массы характеризует уменьшение сумарной массы при образовании ядра из составляющих его нуклонов.

Перепишем (1) с учетом (2):

Eсв = m * C²

Дефект массы можно определить из (3) m = Есв / С²

m служит мерой энергии связи.

Удельной Есв называется Есв, приходящаяся на 1 нуклон.

Есв = -Есв / A

Есв = Мэв / кулон.

Наиболее устойчивый с энергетической точки зрения ядра средней части таблица Менделеева.

Т.О. энергетически выгодными являются процессы:

1) Деление тяжелых ядер на более легкие

2) Слияние легких ядер друг с другом в более тяжелые ядра

3) В обоих указанных процессах выделяется огромное количество энергии.

Эти процессы осуществлены практически, первый осуществлен в реакциях деления тяжелых ядер, а второй в термоядерных реакциях.