Выполнили студенты гр. РБ-10: Егасова Т.Ю. Попова М.В. Приняла: Гостюхина В.В.

Сильное ядерное взаимодействие одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в физике. Сильное взаимодействие действует в масштабах атомных ядер и меньше, отвечая за притяжение между нуклонами в ядрах и между кварками в адронах. В сильном взаимодействии участвуют кварки и глюоны, а также составленные из них элементарные частицы, называемые адронами.

Энергия связи атомных ядер – та энергия, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Закон сохранения энергии энергия связи равна той энергии, которая выделается при образовании ядра из отдельных частиц. Уравнение Эйнштейна между массой и энергией: Точнейшие измерения масс ядер масса покоя ядра М я всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов: - дефект массы.

Уменьшение массы при образовании ядра из частиц уменьшается энергия этой системы частиц на значение энергии связи : ядро образуется из частиц; частицы за счет действия ядерных сил на малых расстояниях устремляются с огромным ускорением друг к другу; излучаются γ- кванты с энергией и массой. Пример: образование 1 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 1 вагонов каменного угла.

* Удельная энергия связи – энергия связи, приходящаяся на одну ядерную частицу от массового числа А. Максимальную энергию связи (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60. Ядра этих элементов наиболее устойчивы. Для ядра гелия удельная энергия связи приблизительно равна 7,1 МэВ/нуклон

Ядерные силы являются короткодействующими. Нуклоны, находящиеся на поверхности ядра, взаимодействуют с меньшим числом соседей, чем нуклоны внутри ядра. Энергия связи нуклонов на поверхности меньше, чем у нуклонов внутри ядра. Чем больше ядро, тем большая часть от общего числа нуклонов оказывается на поверхности энергия связи в среднем на один нуклон меньше у легких ядер. У тяжелых ядер удельная энергия связи уменьшается за счет растущей с увеличением Z кулоновской энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся разорвать ядро. Уменьшение удельной энергии связи у легких элементов объясняется поверхностными эффектами.

Чем больше энергия связи, тем больше устойчивость ядра. Наибольшая устойчивость для легких ядер достигается тогда, когда они состоят из одинакового числа протонов и нейтронов. Для более тяжелых ядер максимальная устойчивость достигается небольшим избытком нейтронов – сказывается кулоновское отталкивание положительно заряженных протонов.

Зависимость числа нейтронов N от числа протонов Z в атомных ядрах (N=A-Z).

Именно энергия связи «отвечает» за устойчивость планетных систем, молекул, атомов и их ядер.

Причины неудач алхимиков в попытках превратить один химический элемент в другой, т.е. преобразовать ядра атомов, кроются в том, что энергия связи в ядрах (в расчете на одну частицу) примерно в миллион раз (!) превышает химическую энергию связи атомов между собой.

Английский ученый Фрэнсис Астонв 1927 году впервые построил кривую, описывающую энергию связи атомных ядер и вошедшую затем в школьные учебники. В 1915 году американский физик Уильям Харкинс ввел понятие «дефект масс».

Ядра атомов, содержащие определенные, так называемые магические, числа протонов и нейтронов, обладают повышенными значениями энергии связи и большей устойчивостью к распаду. Поиски подобных ядер, образующих как бы «острова» стабильности за пределами таблицы Менделеева, привели к успеху - в подмосковной Дубне был синтезирован 114- й химический элемент.

1. Г. Фраунфельдер, Э. Хенли, Субъатомная физика. –М.: «Мир», 1979; 2. Кравцов В.А. Масса атомов и энергии связи ядер. –М.: Атомиздат, 1974 ; 3. ; ection/paragraph6/theory.html Энергия связи ядер; ection/paragraph6/theory.html 5. Энергия связи атомных ядер; Энергия Связи и Дефект Массы Ядра;