Deoarece nucleonii din nucleu sunt conectați prin forțe nucleare, pentru a împărți nucleul în protoni constituenți și neutroni, trebuie să existe o cantitate mare de energie. Aceeași energie este eliberată dacă protonii și neutronii liberi se unesc și se formează un nucleu. Această energie se numește energia obligatorie a nucleului. Conform teoriei relativității lui Einstein, energia corespunde masei. Prin urmare, masa nucleului trebuie să fie mai mică decât suma masei protonilor și neutronilor liberi constituenți ai acestuia. Diferența dintre suma masei de odihnă a protonilor liberi și a neutronilor, din care se formează miezul și masa nucleului, se numește defect de masă nucleară. Energia de legare este egală cu: Ecb = C 2 × Dm
Dm este defectul de masă nucleară.
Energia de legare este exprimată în megaelectronvolți (MeV) (MeV = 106 eV). Deoarece unitatea de masă atomică (ae) este egală cu 1,66 × 10 -27 kg, este posibil să se determine energia corespunzătoare:
Vom efectua un calcul energetic al reacției nucleare de transformare a radului în radon :. Energia de legare a nucleului original este 1731.6 MeV, iar energia totală a nucleelor formate este 1708.2 + 28,3 = 176,5 MeV și mai multă energie datorită nucleului inițial de 4,9 MeV. Prin urmare, în această reacție eliberată de energie de 4,9 MeV, care, practic, este energia cinetică a g-particule.
De mare importanță este energia de legare pe 1 nucleon. Cu cât este mai mare, cu atât mai puternic este nucleul. Cele mai durabile nuclee de mijloc. Nucleele ușoare nu-și folosesc suficient energiile de comunicare. Radicalii puternici sunt slăbiți de forțele de respingere Coulomb, care, spre deosebire de cele nucleare, acționează între toate nucleonii nucleului. Aceasta duce la o concluzie importantă: energia este eliberată atunci când se formează nucleele medii. Aceasta poate fi atunci când se împarte un nucleu grea în două medii în reactoarele atomice sau în sinteza nucleului de mijloc al celor două brichete. Acestea sunt reacții termonucleare de fuziune care au loc în soare și stele.
1. În ceea ce devine izotopul toriu, al cărui nucleu suferă trei decăderi consecutive.
În emisia unei particule taxa nucleară este redusă cu 2 unități, iar numărul de masă de 4 unități, apoi în emisia de 3 a particulelor taxa nucleară este redusă cu 2 x 3 = 6 unități, iar numărul de masă de 4 × 3 = 12 unități și apoi ajunge pe masa de izotopul găsi că este plin sau
2. Când neutronii sunt bombardați cu neutroni, se formează doi izotopi, dintre care unul este izotopul hidrogenului. Izotopul elementului care se formează în timpul acestei reacții nucleare.
În acest caz, apare o reacție nucleară pentru a obține un izotop X necunoscut.
În reacțiile nucleare, numărul de nucleoni și sarcina este conservat, astfel încât suma indicilor inferiori și superioși este constantă.
Conform tabelului lui Mendeleyev, descoperim că carbonul este produs:
3. Pentru a adăuga reacția nucleară:
Determinăm că particula necunoscută are un număr de încărcare de 1 și un volum masic, de aici izotopul hidrogenului. și anume proton, adică avem:
4. Gasiti energia corespunzatoare 1 amu. Exprimă-l în MeV.
m = 1 amu = 1,66 x 10 -27 kg
C = 3 × 10 8 m / s
E = 1,66 × 10 -27 × (3 × 10 8) 2 = 14,94 × 10 -11 J
1 EV = 1,6 × 10 -19 J
De aici: 1 amu corespunde cu 931 MEC.
5. Calculați energia nucleului de tritiu dacă masa de proton este mp = 1,00814 amu. masa de neutroni mn = 1,00898 și masa atomului de tritiu A = 3,01700 amu.
tritiu Kernel: compus dintr-un proton și doi neutroni a căror masă totală: mp + 2mn = 1,00814 + 2 x 1,00898 = = 3,02610
De aici defectul de masă:
Dm = 3,02610 - 3,01700 amu. = 0,00910 amu.
deoarece 1 аемм - 931 МУ; apoi Esb = 931 × Dm sau
Esb = 931 x 0,00910 (MIE) = 8,5 MIEV
6. Energia este eliberată sau absorbită în timpul reacției:
Puteti calcula energia de legare a fiecarui nucleu, dar puteti folosi o masa speciala:
Masa totală a nucleilor și a particulelor înainte de reacție: 39,2 + 28,3 = 67,5 MeV
după reacție: 64,7 ± 0 = 64,7 MEA
Prin urmare, în această reacție, energia este absorbită: 67,5 - 64,7 = 2,8 MIEV
7. Determinați energia în timpul reacției:
înainte de reacție: 2.2 + 2.2 = 4.4 MIEV
după reacție: 8,5 MIEV
energia va fi eliberată: 8.5-4.4 = 4.1 MeV
8. Există 4 g de cobalt radioactiv. Câte grame de cobalt dizolvă peste 216 de zile, dacă timpul de înjumătățire este de 72 de zile?
Deoarece masa materiei este direct proporțională cu numărul de atomi, atunci: DN = N0-N;
9. Există 8 kg de cesiu radioactiv. Determinați masa de cesiu nedizolvat după 135 de ani de decădere radioactivă dacă timpul de înjumătățire este de 27 de ani.
Să aplicăm formula pentru legea decăderii radioactive pentru cesiu:
10. A existat un izotop radioactiv de argint. Masa de argint radioactiv a scăzut de 8 ori în 810 de zile. Determinați timpul de înjumătățire al argintului radioactiv.
11. Pentru a determina vârsta obiectelor vechi din lemn, în cazul în care se cunoaște că cantitatea de atomi radioactivi de carbon nondecomposed în acesta este de 80% din numărul de atomi de carbon în lemnul proaspăt tăiat. Timpul de înjumătățire al carbonului este de 5570 de ani.