Расположите ядра в порядке увеличения их удельной энергии связи (см. табл.). Назовите наиболее прочные ядра. Какие ядра самопроизвольно распадаются?
| Символ изотопа | Энергия связи, МэВ | Символ изотопа | Энергия связи, МэВ |
|---|---|---|---|
| $^{3}H$ | 8,48 | $^{14}C$ | 105,28 |
| $^{7}Li$ | 41,28 | $^{56}Fe$ | 492,26 |
| $^{9}Be$ | 56,5 | $^{238}U$ | 1801,73 |
| Энергия связи, МэВ | Энергия связи, МэВ | Удельная энергия связи |
|---|---|---|
| $^{3}H$ | 8,48 | 2,827 ($\frac{8,48}{3}$) |
| $^{7}Li$ | 41,28 | 5,897 ($\frac{41,28}{7}$) |
| $^{9}Be$ | 56,5 | 6,278 ($\frac{56,5}{9}$) |
| $^{14}C$ | 105,28 | 7,52 ($\frac{105,28}{14}$) |
| $^{238}U$ | 1801,73 | 7,57 ($\frac{1801,73}{238}$) |
| $^{56}Fe$ | 492,26 | 8,79($\frac{492,26}{56}$) |
Более устойчиво то ядро, у которого удельная энергия связи больше. Удельная энергия связи – это энергия связи, приходящаяся на один нуклон. Значит, наиболее прочные ядра у урана $^{238}U$, железа $^{56}Fe$.
Самопроизвольный распад атомного ядра, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А ≥ 140 (хотя есть несколько исключений). Таким образом, самопроизвольно распадается уран $^{238}U$.
Удельная энергия связи − это важная характеристика ядра атома, которая показывает, насколько крепко связанные между собой нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре. Она определяется как энергия связи ядра, деленная на количество нуклонов в ядре, и измеряется в МэВ (мегаэлектронвольтах).
Энергия связи − это энергия, которая выделяется при образовании ядра из свободных нуклонов или, наоборот, та энергия, которую необходимо затратить, чтобы расщепить ядро на отдельные нуклоны.
Удельная энергия связи (E_уд) рассчитывается как:
$$ E_{\text{уд}} = \frac{E_{\text{св}}}{A} $$
где:
Прочность ядра характеризуется величиной удельной энергии связи. Чем выше удельная энергия связи, тем более прочно связано ядро. Наиболее прочные ядра имеют наибольшую удельную энергию связи, что означает, что они более устойчивы и требуют больше энергии для их расщепления.
Самопроизвольный распад (радиоактивность) наблюдается, как правило, у ядер с большим массовым числом и низкой удельной энергией связи. Эти ядра нестабильны и имеют тенденцию распадаться на более стабильные формы. Такие ядра теряют часть своей массы и энергии в виде излучения, например, альфа−распад, бета−распад и другие виды радиоактивных распадов.
Для решения задачи, необходимо:
Таким образом, анализ таблицы с расчетом удельной энергии связи позволяет сделать выводы о стабильности и прочности ядер атомов и определить их склонность к радиоактивному распаду.
Пожауйста, оцените решение
