Nukleární vazebná energie: 5 faktů (Přečtěte si nejdříve!)

Definice jaderné vazebné energie:

"Vazebná energie je minimální energie nutná k rozebrání nebo rozbití jádra atomu na jeho základní část. To platí zejména pro subatomové prvky v atomových jádrech, pro elektrony vázané na jádra v atomu. "

Fakta o vazebné energii:

Vazebná energie (BE / A) Křivka :

Křivka vazebné energie (BE / A)
Vazebná energie (BE / A) Křivka
BUĎ A.
Vazebná energie (BE / A) Křivka
Kredit: Roderich KahnJaderná vazebná energie RK01CC BY-SA 4.0

Hromadný defekt:

Hmotnost atomového jádra je obvykle menší než součet jednotlivých hmot jednotlivých složek protonů a neutronů a tento rozdíl hmotnosti je považován za hromadný defekt a znamená energii, která má být uvolněna, pokud se vytvoří jádro.

Hromadná vada
Hromadná vada

Vzorec závazné energie:

Vazebná energie pro jádro je dána rovnicí

Vazebný energetický vzorec

Vzory vazebné energie na nukleon, BE / A. pokud je BE / A vyšší, tím vyšší bude také stabilita jádra.

Kritická energie :

Minimální excitační energie potřebná pro štěpení je známá jako kritická energie (EC) nebo prahová energie.

Prahová energie kritické energie 1

V zásadě lze jádro rozdělit na jednotlivé části, jsou-li dostatečně vzbuzené. Pro ideální štěpení musí být excitační energie pro daný nuklid větší než konkrétní hodnota. Minimální excitační energie potřebná pro štěpení je identifikována jako kritická energie (E kritické) nebo prahová energie. Tato kritická energie podléhá jaderným strukturám také proto, že je závislá na různých vlastnostech jádra. Tato hodnota může být významně vyšší pro lehká jádra se Z <90. U těžších jader se Z> 90 to může být v rozmezí 4 až 6 MeV pro A-sudá jádra a tato hodnota je podstatně nižší pro A-lichá jádra

Negativní vazebná energie na nukleonovou křivku

Křivka vazebné energie společné izotopy2
Negativní Vazebná energie na nukleonovou křivkuImage Credit: Bdushaw, křivka vazebné energie – běžné izotopy2, CC BY-SA 4.0

Zápor vazebné energie na nukleon pro stabilní izotopy podél údolí stability.

Disociační energie:

Disociační energie Ed je ekvivalentní rozdílu. mezi vazebnou energií složeného jádra procházející štěpením a součtem vazebné energie štěpných fragmentů. Minimální aktivační energie Ea, která musí být doplňková k jádru, aby mohla projít štěpnou reakcí, je tedy Ec - Ed.

Jaderná hmotnost:

Hmotnost neutronu; Hmotnost protonu a hmotnost elektronu v kg a amu

Jaderná hmotnost a přeměna jednotky v kg, amu a energii

Jaderná hmotnost a přeměna jednotky v amu a energii
Jaderná hmotnost elektronu, protonu a neutronu

Atomová hmotnostní jednotka (amu)

Jednotka atomové hmotnosti: Zkráceno jako „amu“. Hmotnost rovnající se jedné dvanáctině hmotnosti atomu uhlíku-12.

amu na kg

1 amu = 1.66053873 x 10 -27 kilogram

1 amu = 1.66053873 x 10 -24 gram.

Tabulka kritických energií a vazebných energií radioaktivních paliv:

Tabulka kritických energií a vazebných energií radioaktivních paliv a jejich rozdíl
Kritické energie a vazebné energie radioaktivních paliv a jejich rozdíl

Spontánní štěpení:

Toto se obvykle nachází u těžkých prvků; Dochází k radioaktivnímu rozpadu. Jaderná vazebná energie prvků dosahuje svého maxima; může se také vytvořit spontánní rozpad na jádro s menší hmotností a některé izolované částice s větším počtem atomových hmot.

Poločas spontánního štěpení (v ms) radionulidů v závislosti na poměru Z² / A jejich jader
Poločas spontánního štěpení (v ms) radionulidů v závislosti na poměru Z² / A jejich jader
Frank Klemm(SF) Poločas radionulidů v závislosti na poměru Z² k A.CC BY-SA 4.0

Energie jaderné vazby je maximální pro číslo atomové hmotnosti 56

Spontánní štěpný poločas různých nuklidů v závislosti na jejich Z2/ Poměr. Na obrázku výše jsou nuklidy stejného prvku spojeny červenou čarou. Zelená čára ilustruje horní hranici poločasu.

Údolí stability Parabola

Nesrovnalost polo empirického hromadného vzorce

Rozdíl mezi experimentálně získanými vazebnými energiemi a těmi, které předpovídal SEMF, spolu s liniemi jaderných granátů.

Také čtení: