FYZIKA MIKROSVĚTA
JADERNÁ FYZIKA
Hmotnostní schodek, vazební energie, jaderné síly
Hmotnostní schodek
víme: jádro atomu se skládá z N neutronů a Z protonů
Hmotnosti protonu mp a neutronu mn jsou známy s velkou přesností, také skutečné hmotnosti jader mj je možno velmi přesně změřit, například hmotnostním spektrometrem. Jestliže se jádro určitého prvku ZAX skládá ze Z protonů a N neutronů (tj. A = Z + N), pak by pro hmotnost jádra mělo platit:
mj = Z mp + N mn
Ze všech měření však vyplývá, že skutečná hmotnost jádra je vždy menší než hmotnost nukleonů v jádře, tj.
mj < Z mp + N mn
Rozdíl mezi hmotností nukleonů a skutečnou hmotností jádra se nazývá
hmotnostní úbytek (schodek) B.
B = Z.mp + N.mn - mj
Vazební energie jádra (Ej)
je energie, kterou bychom museli dodat, aby se jádro rozdělilo na Z protonů a N neutronů (N=A-Z)
Výpočet
Ej = B . c2
B ... hmotnostní schodek, c ... rychlost světla
Vlastnosti
jedna ze složek vnitřní energie tělesa
vazební energie připadající na jeden nukleon ɛj = Ej/A
Jaderné síly
jsou přitažlivé síly velmi krátkého dosahu působící mezi nukleony v atomovém jádře
Vlastnosti jaderných sil
Zajišťují stabilitu jádra.
Jedná se o nový druh sil vyskytující se v mikrokosmu. (Nepatří mezi síly gravitační ani elektrické.)
Působí mezi dvěma nukleony v jádře atomu.
Ve své oblasti působení jsou mnohonásobně větší než síly elektrické.
Dosah jaderných sil je řádově 10-15 m.
PODÍVEJ SE
Vazebná energie a energie reakce (Encyklopedie fyziky)
PROCVIČOVACÍ ÚLOHA
Určete:
hmotnostní úbytky v kg a v násobcích atomové hmotnostní konstanty mu u jader prvků: a) helium 42He, b) lithium 73Li, c) beryllium 94Be, jestliže a) mHe = 6,646 ⋅ 10–27 kg, b) mLi = 11,525 ⋅ 10–27 kg, c) mBe = 14,962 ⋅ 10–27 kg,
vazební energii připadající na jeden nukleon v eV.
(0,0301mu, 0,1168mu, 0,0633mu, 7,03 MeV, 15,58 MeV, 6,57 MeV)