انرژی بستگی هسته

[*Ghazale*]

انرژی بستگی هسته
هنگامی که یک هسته از به هم پیوستن تعدادی نوترون و پروتون تشکیل می‌شود، مقداری انرژی آزاد می‌شود. چرا که نوترون‌ها و پروتون‌ها با تشکیل هسته وارد حالت پایدارتری می‌شوند و انرژی سیستم کمتر می‌شود. این انرژی آزاد شده را انرژی بستگی هسته (به انگلیسی Nuclear binding energy) می‌نامند. برای تجزیهٔ یک هسته به نوترون‌ها و پروتون‌های تشکیل‌دهنده‌اش نیز همین مقدار انرژی باید مصرف شود.

فیزیک هسته‌ای
هسته، نوکلئون، نیروی هسته‌ای، انرژی هسته‌ای
مدل‌های هسته

مدل قطره مایعی هسته، مدل پوسته‌ای هسته، مدل هسته‌ای وحدت یافته
ذره‌های زیر اتمی
پروتون، نوترون، کوارک، الکترون، نوترینو
انواع نوکلیدها
ایزوتوپ‌ها Z برابر
ایزوتون‌ها N برابر

ایزوبارها A برابر

ایزومرها سطح‌های انرژی مختلف

ایزودیافرها A-Z برابر

هسته‌های آینه‌ای N و Z ضربدری برابر

پایداری هسته
انرژی بستگی هسته، نسبت نوترون–پروتون، جزیره پایداری، درهٔ پایداری
روش‌های واپاشی هسته
واپاشی آلفا، واپاشی بتا، واپاشی گاما، شکافت خود به خود
فرایندهای انتشار
نشر نوترون، نشر پوزیترون، نشر پروتون
دانشمندان
جان دالتون، آنری بکرل، جیمز چدویک، ارنست رادرفورد، ماری کوری، نیلز بور، ورنر هایزنبرگ

انرژی بستگی هسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

بهترین انجمن رمان نویسی ایران | رمان ۹۸

forum.roman98.com

رمان ۹۸ | دانلود رمان

نودهشتیا,بزرگترین مرجع تایپ رمان, دانلود رمان جدید,دانلود رمان عاشقانه, رمان خارجی, رمان ایرانی, دانلود رمان بدون سانسور,دانلود رمان اربابی,

roman98.com

 

[*Ghazale*]

نمودار انرژی بستگی متوسط هر نوکلئون


منحنی اَستون: نمودار انرژی بستگی متوسط بر حسب عدد جرمی
اگر مقدار انرژی بستگی را بر تعداد نوکلئون‌های تشکیل دهندهٔ یک هسته تقسیم کنیم، "انرژی بستگی متوسط هر نوکلئون" به دست می‌آید. از رسم این کمیّت بر حسب عدد جرمی، نموداری برای انرژی بستگی متوسط به دست می‌آید که به افتخار فرانسیس ویلیام اَستون فیزیک‌دان انگلیسی، "منحنی استون" نامیده می‌شود. مطالعهٔ این نمودار اطلاعات مفیدی دربارهٔ نیروی هسته‌ای قوی و پایداری هسته‌های مختلف به دست می‌دهد:



۱-نیروی هسته‌ای قوی

با توجه به نمودار ملاحظه می‌شود که حدوداً از عدد جرمی A=۲۰ به بعد، انرژی بستگی متوسط هر نوکلئون تقریباً ثابت است. این مقدار با تقریب ۱۰٪ حدود ۸MeV است. به عبارت دیگر مقدار آن مستقل از تعداد نوکلئون‌ها است. ثابت بودن تقریبی این کمیّت نشان می‌دهد که هر نوکلئون به طور مساوی به نوکلئون‌های دیگر پیوند ندارد. در نتیجه نیروی هسته‌ای قوی دارای بُرد بسیار کوتاهی در حد قطر نوکلئون‌ها است و مثل پیوندهای شیمیایی اشباع می‌شود. منظور از اشباع این است که وقتی چند نوکلئون یک هسته تشکیل می‌دهند، انرژی بستگی بین یک نوکلئون و بقیه به سوی یک حد متناهی میل می‌کند. مطابق منحتی استون این حد از ۲۰ نوکلئون به بالا شروع می‌شود.

۲-پایداری هسته‌ها

هر قدر انرژی بستگی هسته بیشتر باشد، پایداری هسته بیشتر است. با توجه به شکل مشخص است که نوکلید آهن-۵۶ و نوکلیدهای نزدیک آن پایدارترین نوکلیدهای موجود در طبیعت هستند. با توجه به این نمودار می‌توان دریافت چه عنصرهایی قابلیت شکافت هسته‌ای و چه عنصرهایی قابلیت همجوشی هسته‌ای دارند:

برای عددهای جرمی A=۵۸ و بالاتر، انرژی بستگی متوسط کاهش می‌یابد. از این رو شکافت هسته‌های سنگین واقع در این محدوده و تشکیل هسته‌های سبک‌تر، واکنشی است که با آزاد شدن انرژی همراه است؛ بنابراین عنصرهای این محدوده قابلیت شکافت هسته‌ای و تولید انرژی دارند.
برای عددهای جرمی کمتر از A=۳۰، انرژی بستگی متوسط افزایش می‌یابد. از این رو همجوشی هسته‌های سبک واقع در این محدوده و تشکیل هسته‌های سنگین‌تر، واکنشی است که با آزاد شدن انرژی همراه است؛ بنابراین عنصرهای این محدوده قابلیت همجوشی هسته‌ای و تولید انرژی دارند.
در هر دوی این حالت‌ها، باید از نمودار «بالا رفت» و به ناحیهٔ پرانرژی‌تر که به معنای پایداری بیشتر است رسید.

با توجه به این که شیب صعود منحنی در ناحیهٔ هسته‌های سبک تندتر از شیب نزول آن در ناحیهٔ هسته‌های سنگین است، انرژی به دست آمده از همجوشی هسته‌ای بسیار بالاتر از شکافت هسته‌ای است.

انرژی بستگی هسته

رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

بهترین انجمن رمان نویسی ایران | رمان ۹۸

forum.roman98.com

رمان ۹۸ | دانلود رمان

نودهشتیا,بزرگترین مرجع تایپ رمان, دانلود رمان جدید,دانلود رمان عاشقانه, رمان خارجی, رمان ایرانی, دانلود رمان بدون سانسور,دانلود رمان اربابی,

roman98.com