Έλλειμμα μάζας
Download
1 / 12

Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης - PowerPoint PPT Presentation


  • 112 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

Έλλειμμα μάζαςΕνέργεια σύνδεσης


  • 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;


  • Απάντηση: μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις. 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.


  • Άρα τα μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.ελεύθερα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη μάζα.

  • Με την ίδια λογική: όλα τα κομμάτια ενός πορτοκαλιού έχουν μεγαλύτερη μάζα από ολόκληρο το πορτοκάλι.


  • Έλλειμμα μάζας μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.Δm: 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.


  • 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.


  • Σχ στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.άση: 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.


  • 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.


  • Οι πυρηνικές δυνάμεις στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.

    • 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) .


    • H ενέργεια του πυρήνα είναι στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.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.


    Τι μάθαμε στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.

    • 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.


    Για το σπίτι στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.

    • Μελέτη: σ. 74-78. Παραδείγματα: 3-2, 3-4.

    • Ερωτήσεις: 3-8.

    • Ασκήσεις-Προβλήματα: 1-2