Энергия связи и дефект массы

Энергия связи — это энергия, необходимая для разделения ядра на составляющие его частицы. Дело в том, что я читал в книге, что энергия связи — это тоже энергия, равная дефекту массы.

Означает ли это, что увеличение массы происходит за счет энергии, которую мы ей обеспечиваем? Если это так, я смущен тем, что энергия, которую мы предоставили, превратилась в массу, тогда как преодолевается сильное взаимодействие?

Также я читал в Интернете, что для более крупных атомов количество нейтронов увеличивается намного больше, чем протонов. Причина в том, что они увеличивают действующую сильную силу или ослабляют отталкивание между протонами? И там говорилось, что атомы становятся нестабильными, потому что нейтроны переходят на более высокие энергетические уровни. Что имеется в виду?

Кстати, дефект массы - это не то же самое, что энергия связи, другое число с немного другим смыслом, чтобы облегчить некоторые вычисления.
Я не уверен, что «массовый дефект» является официальным термином в лексиконе различных организаций, которые табулируют эти вещи. Я не мог найти его. С другой стороны, энергия связи и избыток массы широко используются в Национальном центре ядерных данных (NNDC). Когда начали использовать «дефект массы» и чем он отличается от БЭ? Избыток массы Δ "=" М а т о м я с − А в официальном использовании.
я до сих пор не понимаю...
Не понял что? Определения энергии связи, дефекта массы и избытка массы или концепция добавления энергии, поднимающей частицы из ямы потенциальной энергии?
позволяет ли увеличение количества нейтронов усилить сильное взаимодействие или они просто ослабляют отталкивание протонов? я запутался в этом
также просто хочу убедиться, что я правильно думаю, когда добавляется больше нейтронов, они заполняют более высокие энергетические уровни, что приводит к нестабильности более крупных атомов?

Ответы (1)

Означает ли это, что увеличение массы происходит за счет энергии, которую мы ей обеспечиваем? Если это так, я смущен тем, что энергия, которую мы предоставили, превратилась в массу, тогда как преодолевается сильное взаимодействие?

Если рассматривать ядро ​​как систему частиц ( Z протоны и А − Z нейтронов), захваченных связанной системой, то масса системы будет включать (отрицательную) потенциальную энергию результирующих сил связи. Итак, проще говоря

м н ты с "=" Е т о т а л с 2 .
Когда поступает достаточно энергии, чтобы хорошо сбалансировать потенциальную энергию, система больше не связана (концептуально). В этот момент мы рассматриваем массы отдельных частиц.

Итак, в каком-то смысле энергия, которую мы обеспечиваем, одновременно преодолевает силу связи и увеличивает общую массу системы, позволяя нам «увидеть» отдельные массы, а не единую массу связанной системы.

Между прочим, мы редко разделяем ядра на отдельные частицы. Мы можем сделать это только для самой легкой группы ядер. Это полное разделение отдельных нуклонов более тяжелых ядер является мысленным экспериментом.

РЕДАКТИРОВАТЬ: После небольшого исследования в некоторых старых учебниках я обнаружил некоторые противоречивые идеи между двумя «гигантами» в ядерной науке относительно «дефекта массы», но нет никаких разногласий по поводу определения энергии связи. :

  1. Эмилио Сегре , в «Ядрах и частицах» (опубликовано в 1963 г.) (стр. 190),

Количество А − М , где М — точная масса атома [А — атомный номер], обычно называется «дефектом массы», величина М − А "=" Δ М обычно называют «избытком массы», а количество

М − А А "=" ф
называется «фракцией упаковки».

  1. Ирвинг Каплан из Массачусетского технологического института по ядерной физике , 2-е издание (1962 г.) (стр. 221)

Разница в массе, Δ М , называется дефектом массы; это количество массы, которое было бы преобразовано в энергию, если бы конкретный атом был собран из необходимого количества протонов, нейтронов и электронов. Такое же количество энергии потребуется, чтобы разбить атом на составляющие его частицы, и поэтому энергетический эквивалент дефекта массы является мерой энергии связи ядра ... Тогда дефект массы можно записать

Δ М "=" Z м ЧАС + ( А − Z ) м н − М Z , А ,
где м ЧАС , масса атома водорода составляет 1,0081437 единиц массы и м н , масса нейтрона, составляет 1,0080830 единиц массы.

Каплан не упоминает об избытке массы.

Энергия связи и дефект массы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v