29.Деффект массы ,энергия связи .Ядерные силы

Нуклоны в ядре прочно удерживаются ядерными силами. Для того чтобы удалить нуклон из ядра, надо совершить большую работу, т. е. сообщить ядру значительную энергию.

Под энергией связи ядра Eсв понимают энергию, которая высвобождается в процессе образования из нуклонов атомного ядра.

Энергия связи атомного ядра Есв характеризует интенсивность взаимодействия нуклонов в ядре и равна той максимальной энергии, которую необходимо затратить, чтобы разделить ядро на отдельные невзаимодействующие нуклоны без сообщения им кинетической энергии. У каждого ядра своя энергия связи. Чем больше эта энергия, тем более устойчиво атомное ядро. Точные измерения масс ядра показывают, что масса покоя ядра mя всегда меньше суммы масс покоя, составляющих его протонов и нейтронов. Эту разность масс называют дефектом массы: Дефект массы — это разница между суммой масс всех нуклонов, содержащихся в ядре, и массой ядра.

Δm - дефект массы, mп - масса протона, mн - масса нейтрона, Z - число протонов, N = A – Z - число нейтронов, mя - масса ядра

Протоны, имеющиеся в ядре, отталкиваются друг от друга кулоновскими силами. Однако это не приводит к разрушению ядер. Очевидно, между нуклонами в ядре действуют силы притяжения неэлектрической природы. Эти силы получили название ядерных. Взаимодействие нуклонов получило название сильного взаимодействия.

Свойства ядерных сил:

1) зарядовая независимость;

2) короткодействующий характер (ядерные силы действуют на расстояниях, не превышающих 2·10-15 м);

3) насыщаемость (ядерные силы удерживают друг возле друга не больше определенного числа нуклонов).

30.ядерное взаимодействие .Обменное взаимодействие между нуклонами

Под ядерным взаимодействием понимают процесс взаимодействия ядра и бомбардирующей его частицы.

В качестве бомбардирующих частиц могут быть использованы нейтроны, протоны, электроны, гамма фотоны, частицы, ядра атомов дейтерия – дейтроны, ядра атомов трития – тритоны и другие ядра.

Си́льное ядерное взаимоде́йствие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в физике. В сильном взаимодействии участвуют кварки и глюоны и составленные из них частицы, называемые адронами.

слабое ядерное взаимодействие — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в природе. Оно ответственно, в частности, за бета-распад ядра. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других взаимодействия, значимые для ядерной физики (сильное и электромагнитное), характеризуются значительно большей интенсивностью. Однако оно значительно сильнее четвёртого из фундаментальных взаимодействий, гравитационного. Слабое взаимодействие является короткодействующим — оно проявляется на расстояниях, значительно меньших размера атомного ядр. Это единственное взаимодействие, в котором участвуют нейтрино, чем объясняется колоссальная проникающая способность этих частиц. Слабое взаимодействие позволяет лептонам, кваркам и их античастицам обмениваться энергией, массой, электрическим зарядом и квантовыми числами — то есть превращаться друг в друга.

Обменное взаимодействие между нуклонами заключается в поглощении или испускании пи-мезона.

Протон испускает положительный пи-мезон и превращается в нейтрон. Нейтрон поглощает этот пи-мезон и превращается в протон. Затем процесс протекает в обратном направлении. За счёт такого взаимодействия протоны и нейтроны удерживаются в ядре атома друг возле друга.

В итоге ядро атома оказывается весьма и весьма стабильным образованием, и потому атомы химических элементов не распадаются на составные части.