Энергия связи атомных ядер

Выделение или поглощение энергии в ядерных реакциях обусловлено «перестройкой» взаимодействующих нуклонов в ядрах — при этом изменяется энергия их взаимодействия. Расскажем об этом подробнее.

Как вы уже знаете, между нуклонами в ядре действуют огромные ядерные силы притяжения. Поэтому для того, чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны, необходимо совершить работу, то есть сообщить ядру некоторую энергию.

Энергия, необходимая для расщепления ядра на отдельные нуклоны, называется энергией связи ядра.

Согласно закону сохранения энергии такая же энергия выделяется при образовании ядра из отдельных нуклонов.

Значение энергии связи ядра трудно рассчитать теоретически, однако тут приходит на помощь уже известное вам соотношение между массой m и энергией покоя Е₀, открытое А. Эйнштейном:

Е₀ = mс².

Из этого соотношения следует, что, когда энергия покоя тела изменяется на ΔЕ, его масса изменяется на

Для явлений, которые физики изучали до начала 20-го века, открытое Эйнштейном соотношение между массой и энергией не поддавалось опытной проверке: например, масса одного литра воды при нагревании от 0 °С до 100 °С увеличивается примерно на 5 • 10^-12 кг.

Однако Эйнштейн предвидел, что в случаях, когда энерговыделение особенно велико (как пример он привёл именно распад радия!), уменьшение суммарной массы продуктов реакции по сравнению с начальной суммарной массой частиц и ядер может быть заметным.

Открытое Эйнштейном соотношение между массой и энергией стало основным способом измерения энергии связи атомных ядер.

Окончание >>>