slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 12

Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης - PowerPoint PPT Presentation


  • 116 Views
  • Uploaded on

Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης. Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις. Αυτό συμβαίνει εξαιτίας των ελκτικών πυρηνικών δυνάμεων .

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης ' - tejana


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2
Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.
  • Αυτό συμβαίνει εξαιτίας των ελκτικών πυρηνικών δυνάμεων.
  • Σύμφωνα με την E = mc2, όσο περισσότερη ενέργεια έχει ένα σωμάτιο, τόσο περισσότερη μάζα έχει.
  • Ερώτηση: Πού έχει περισσότερη μάζα (και άρα ενέργεια) ένα σωμάτιο μέσα στον πυρήνα ή έξω απ’ αυτόν;
    • Αναλογία: Πού έχει περισσότερη μάζα (και άρα ενέργεια) ένας κουβάς μέσα στο πηγάδι ή έξω απ’ αυτό;
slide3
Απάντηση: Έξω από τον πυρήνα, γιατί για να βγει από αυτόν χρειάζεται να ξοδέψουμε ενέργεια.
  • Αυτή η ενέργεια που πρέπει να ξοδέψουμε είναι ίση με την παραπανίσια ενέργεια που έχει ένα σωματίδιο έξω από τον πυρήνα σε σχέση με το ίδιο μέσα σ’ αυτόν.
slide4
Άρα τα ελεύθερα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη μάζα.
  • Με την ίδια λογική: όλα τα κομμάτια ενός πορτοκαλιού έχουν μεγαλύτερη μάζα από ολόκληρο το πορτοκάλι.
slide5
Έλλειμμα μάζαςΔm: Δm = Z mp + N mn - MΠ
  • Ενέργεια σύνδεσηςEB: EB = (Δm)c2
  • H ενέργεια σύνδεσης ενός πυρήνα εκφράζει την ελάχιστη ενέργεια που πρέπει να δώσουμε ώστε να διασπάσουμε τον πυρήνα.
  • Ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιοEB /A:
  • Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιοEB/A , τόσο πιο σταθερός είναι ο πυρήνας.
slide6
Πιο σταθεροί πυρήνες βρίσκονται στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.
  • Ο σταθερότερος πυρήνας είναι του σιδήρου.
  • Πυρήνες με μεγάλο A ή μικρό A είναι πιο ασταθείς και μεταπίπτουν σε πυρήνες με μεσαίο A είτε με σχάση, είτε με σύντηξη απελευθερώνοντας ενέργεια.
slide7
Σχάση: η διάσπαση ενός πυρήνα μεγάλου μαζικού αριθμού σε δύο άλλους μεσαίων μαζικών αριθμών.
  • Σύντηξη:Η ένωση δύο πυρήνων μικρού μαζικού αριθμού σε έναν.
  • Κατά τη σχάση, ή τη σύντηξη, οι πυρήνες που προκύπτουν έχουν μεγαλύτερη ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο (EB /A) σε σχέση με τον αρχικό.
  • Επομένως είναι ενεργειακά σταθερότεροι και, κατά την αντίδραση, απελευθερώνεται ενέργεια.
slide8
Παράδειγμα
  • Ένας πυρήνας με Α=200 και ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο EB/A =7,8 ΜeV σχάζεται σε δυο πυρήνες που ο καθένας έχει Α=100 και ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο EB/A =8,6 ΜeV.

α. Πόση είναι η ενέργεια σύνδεσης του αρχικού πυρήνα;

β. Πόση είναι η ολική ενέργεια σύνδεσης των δύο νέων πυρήνων;

γ. Πόση είναι η ενέργεια που εκλύεται κατά τη σχάση;

Λύση:

  • α. Ισχύει ότι:

ΕΒ=(EB/A). ΑΕΒ=7,8. 200 ΜeV

ΕΒ=1560 ΜeVη ενέργεια σύνδεσης του αρχικού πυρήνα.

  • β.H ενέργεια σύνδεσηςκαθενός νέου πυρήνα είναι:

ΕΒ=(EB/A). ΑΕΒ=8,6. 100 ΜeVΕΒ=860 ΜeV.

  • Επομένως η ολική ενέργεια σύνδεσης των δύο νέων πυρήνων είναι:

ΕΒ=2. 860 ΜeV = 1720 ΜeV.

  • γ.H ενέργεια Επου εκλύεται κατά τη σχάση είναι:

Ε = 1720 ΜeV - 860 ΜeV = 160 ΜeV.

slide9
Οι πυρηνικές δυνάμεις
  • Tα νουκλεόνια στον πυρήνα κρατούνται μαζί παρά τις
    • 1. ταχύτητες που έχουν και
    • 2. απωστικές ηλεκτρικές δυνάμεις μεταξύ των πρωτονίων.
  • Αιτία: η ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση.

Η πυρηνική αλληλεπίδραση

  • είναι ελκτική,
  • δρα μεταξύ όλων των νουκλεονίων και
  • έχει μικρή εμβέλεια (<4. 10-15m) .
slide10
H ενέργεια του πυρήνα είναι κβαντισμένη.
  • O πυρήνας έχει διακριτές ενεργειακές στάθμες.
  • Η στάθμη μικρότερης ενέργειας λέγεται θεμελιώδης ενεργειακή στάθμη.
  • Οι ενεργειακές στάθμες του πυρήνα έχουν ενέργεια της τάξης των MeV, ενώ του ατόμου της τάξης των eV.
slide11
Τι μάθαμε
  • Η μάζα ενός πυρήνα ΜΠ είναι πάντα μικρότερη από το άθροισμα των μαζών των ελεύθερων νουκλεονίων που τον αποτελούν. Η διαφορά αυτή των μαζών ονομάζεται έλλειμμα μάζας ΔΜ. Ισχύει:

ΔΜ = Ζmp+Nmn ­ ΜΠ

  • Η ισοδύναμη ενέργεια που αντιστοιχεί στο έλλειμμα μάζας ονομάζε-ται ενέργεια σύνδεσηςΕΒ του πυρήνα. Δηλαδή:

ΕΒ=(ΔΜ)c 2

  • Σε έναν πυρήνα, όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο, τόσο σταθερότερος είναι.
  • Τα νουκλεόνια στον πυρήνα συγκρατούνται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Αυτή δρα μόνο σε πολύ μικρές αποστάσεις μεταξύ των νουκλεονίων.
  • Η ενέργεια του πυρήνα είναι κβαντωμένο μέγεθος. Ο πυρήνας έχει διακριτές ενεργειακές στάθμες.
slide12
Για το σπίτι
  • Μελέτη: σ. 74-78. Παραδείγματα: 3-2, 3-4.
  • Ερωτήσεις: 3-8.
  • Ασκήσεις-Προβλήματα: 1-2