Я читал, что причина ядерного деления и ядерного синтеза кроется в том факте, что энергия связи ядер придает стабильность ядру. Вот почему слишком тяжелые или слишком легкие ядра прибегают к этим процессам для достижения стабильности и становятся ядрами с промежуточным атомным весом. Тут мне приходят в голову два вопроса
Является ли это экспериментальным наблюдением, что ядра с промежуточной атомной массой стабильны, или для этого есть причина? Я могу понять, что слишком много протонов в ядре привело бы к нестабильности. Но какой вред может причинить слишком много нейтронов?
Я всегда знал, что все в природе пытается потерять энергию, чтобы достичь стабильности. Вот почему облигации формируются в первую очередь. Но почему большая энергия связи на нуклон делает ядро более стабильным?
Если у вас есть набор нуклонов вместе, и они попытаются минимизировать свою плотность энергии. Они будут делать это, максимизируя свою энергию связи на нуклон. Для вещества низкой плотности это соответствует ядрам вокруг «железного пика» (железо, никель, кобальт, марганец). Это всего лишь компромисс между сильным ядерным притяжением, ощущаемым всеми нуклонами, и кулоновским отталкиванием, ощущаемым протонами.
Это произойдет только в том случае, если ядра находятся в условиях, когда возможно уравновешивание, т. е. когда скорость реакции достаточно высока. Например, это происходит в центре звезды до взрыва сверхновой или в коре нейтронной звезды.
Просто добавлять все больше и больше нейтронов не получится. Нейтроны являются неразличимыми фермионами и должны находиться в разных квантовых состояниях. Когда все более высокие энергетические уровни заполняются нейтронами, они становятся неустойчивыми к бета-распаду на протон и электрон.
Ядра с большим количеством нейтронов могут существовать в условиях вырождения электронов с высокой плотностью, таких как коры нейтронных звезд, где вырождение электронов может блокировать бета-распад.
Чем больше энергия связи на нуклон, тем стабильнее, потому что энергия связи отрицательна.
гамма1954
Амбика Говинд
ПрофРоб
гамма1954
Амбика Говинд