Энергия связи ядер. Ядерная энергия.

[sergey.gordok]

Здравствуйте.

Я тут начал понемногу изучать химию, но в силу своего характера если чего-то не понимаю, то дальше просто не могу идти. В данном случае я немогу понять основ, а именно того что происходит с ядром.

 

Главное - я не могу понять почему при образовании атома(слиянии нуклонов) ВЫДЕЛЯЕТЬСЯ энергия?

 

Между нуклонами существует ядерные силы на основе сильного(ядерного) взаимодействия, в основе которого лежит обмен квантами ядерного поля (пионами) и принципы взаимопревращения - что и удерживают ядро(нуклоны) преодолевая силы кулоновского отталкивания между протонами.

 

Но почему при образования этих сил (ядерных связей) - энергия не расходуется, а выделяться.

 

Заранее спасибо за просвещение.

[Vova]

Здравствуйте.

Я тут начал понемногу изучать химию, но в силу своего характера если чего-то не понимаю, то дальше просто не могу идти. В данном случае я немогу понять основ, а именно того что происходит с ядром.

 

Главное - я не могу понять почему при образовании атома(слиянии нуклонов) ВЫДЕЛЯЕТЬСЯ энергия?

 

Между нуклонами существует ядерные силы на основе сильного(ядерного) взаимодействия, в основе которого лежит обмен квантами ядерного поля (пионами) и принципы взаимопревращения - что и удерживают ядро(нуклоны) преодолевая силы кулоновского отталкивания между протонами.

 

Но почему при образования этих сил (ядерных связей) - энергия не расходуется, а выделяться.

 

Заранее спасибо за просвещение.

Вообще-то связи между нуклонами являются результатами действия ядерных сил. Энергия выделяется потому (и если) суммарная энергия изолированных нуклонов выше, чем энергия соответствующего ядра.

[Wergilius]

Да, как вы уже сказали, протрны заряжены положительно, нейтроны - никак. Одноименно заряженные частицы отталкиваются. Причем сила обратнопропорциональна квадрату радиуса. А в ядре протоны находятся очень близко друг к другу, значит энергия кулоновского отталкивания огромна. Но нуклоны в ядре не разлетаются благодаря самому мощному взаимодействию из всех - ядерному.

 

Устойчивое состояние системы - состояние с минимумом энергии. Если энергия связаных нуклонов меньше энрегии, в случае когда все нуклоны находятся по отдельности, то образуется связь. Т.е. система самопроизволно переходит в устойчивое состояние с наименьшей энергией. Нуклоны попадают в это состояние под действием сил ядерного поля - ядерных сил. Против ядерных сил действуют силы отталкивания одинаковых зарядов0 которые меньше ядерных, резултирующая сила ведет систему в связанное состояние. F = -grad(U) U - потенциальная эенргия (рис1)

 

Иными словами на кривой потенциальной энергии есть минимум, куда и переходит система. Сиостояние минимуа энергии устойчиво. (пример: шарик в ямке сам из нее не выкатится. Если мы этот шарик приподнимем он обратно скатится в яму - в минимум энрегии)

 

Так как система переходит в минимум энрегии, то ее энергия уменьшается. По закону сохранения энергии эта энрегия не может бесследно исчезнуть. Эта энергия и выделяется в окружающую среду.

 

 

Проведите аналогию с химической связью - при обравании хим. связи выделяется энергия, равная глубине минимума. если сообщить молекуле энергию, равную энергии связи, то она распадется. (то же самое и в ядерных реакциях)

 

Так что энергия затрачивается не на образование, а на разрыв связи. Т.к. энергия в минимуме, то мы сообщаем дополнительно энергию и выводим систему из этого минимума до первоначального состояния. (аналогия с шариком - мы затрачивваем энергию чтобы достать шарик из ямы на поверхность - исходное состояние)

[-=KIT=-]

Мне кажется, что про ядерные взаимодействия очень удачно изложено в Энциклопедии по физике Аванта+