Энергия связи и дефект масс

Энергия связи и дефект масс

Из-за наличия энергии связи масса ядра Энергия связи и дефект масс 1 меньше суммы масс составляющих его нуклонов.

Разность Энергия связи и дефект масс 2 называется дефектом масс. Из соотношения Энергия связи и дефект масс 3 следует, что энергия связи ядра связана с дефектом масс соотношением Энергия связи и дефект масс 4

Массы ядер и нуклонов удобно выражать в атомных единицах массы (Энергия связи и дефект масс 5). Напомним, что атомная единица массы равна 1/12 массы атома изотопа углерода Энергия связи и дефект масс 6 или Энергия связи и дефект масс 7. Вычислим в качестве примера энергию связи именно этого ядра.

Массы протона и нейтрона в атомных единицах массы равны, соответственно, Энергия связи и дефект масс 8 и Энергия связи и дефект масс 9 Подставляя эти значения масс в приведенную выше формулу для дефекта масс и учитывая, что для изотопа углерода Энергия связи и дефект масс 10 Энергия связи и дефект масс 11 получаем Энергия связи и дефект масс 12

Исходя из этого, можно, пользуясь формулой Эйнштейна, рассчитать, что при образовании одного килограмма углерода из отдельных нуклонов выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании двух железнодорожных составов угля.

Впрочем, частица «бы» является излишней, так как все ядра углерода действительно образовались в звездах из отдельных нуклонов - и при этом действительно выделилось то огромное количество энергии, которое мы оценили выше. Об этом мы расскажем в § 39. Судьбы звезд.

Сравните кусок угля, который помещается на ладони, и два железнодорожных состава угля - и вы получите представление о малости той части энергии в веществе, которая испытывает превращение при сжигании угля.

Статьи энциклопедии


Квантовая физика.