Удельная энергия связи
Удельная энергия связи — это энергия связи атомного ядра, приходящаяся в среднем на один нуклон. Она показывает, насколько прочно нуклоны удерживаются внутри ядра: чем больше удельная энергия связи, тем устойчивее ядро.
Формула
Энергия связи \(E_{св}\) — это энергия, необходимая для полного разделения ядра на отдельные протоны и нейтроны. Её можно найти по дефекту массы с помощью соотношения Эйнштейна \(E=mc^2\). Если энергия связи дана в МэВ, то удельная энергия связи получается в МэВ/нуклон.
Для ядра с массовым числом \(A=20\) энергия связи равна \(160\) МэВ. Тогда \(E_{уд}=160/20=8\) МэВ/нуклон. Это означает, что на один нуклон в среднем приходится 8 МэВ энергии связи.
Энергия связи и удельная энергия связи — не одно и то же. Энергия связи относится ко всему ядру и измеряется в МэВ, а удельная энергия связи — к одному нуклону и измеряется в МэВ/нуклон. Кроме того, это средняя величина: нуклоны в одном ядре связаны не обязательно одинаково.
Значения удельной энергии связи сравнивают с помощью кривой удельной энергии связи. Она достигает максимума в области ядер железа и никеля. Поэтому при делении тяжёлых ядер или слиянии лёгких ядер могут образовываться более прочно связанные ядра и выделяться энергия.
Ядро имеет \(A=10\), а его энергия связи равна \(50\) МэВ. Чему равна удельная энергия связи?
Главное
- Удельная энергия связи равна энергии связи ядра, делённой на массовое число: \(E_{уд}=E_{св}/A\).
- Единица измерения — МэВ/нуклон; большая удельная энергия связи означает большую устойчивость ядра.
- Не следует путать энергию связи всего ядра с энергией связи, приходящейся на один нуклон.