Содержание

Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 34. Ядерные реакции и энергия связи ядер

Реакции синтеза и деления ядер

Удельная энергия связи

Для расчета «энергетики» ядерных реакций необходимо знать энергию связи, приходящуюся на один нуклон. Она называется удельной энергией связи.

Из закона сохранения энергии следует, что энергия выделяется в ядерных реакциях тогда, когда внутренняя энергия ядра уменьшается.

Это значит, что при таких реакциях удельная энергия связи в ядрах — продуктах реакции — должна быть больше, чем в исходных ядрах (при этом в образовавшихся ядрах нуклоны как бы сближаются по сравнению с исходными ядрами и начинают сильнее взаимодействовать между собой).

Рассмотрим теперь полученный из многочисленных опытов график зависимости удельной энергии связи от массового числа ядра (рис. 34.1).

Реакции синтеза

Прежде всего обратим внимание на пик, соответствующий ядру гелия Он означает, что это ядро (а-частица) характеризуется намного большей удельной энергией связи, чем ядра дейтерия и трития

И действительно, в реакции

выделяется очень большая энергия.

Именно с этой реакцией, как мы увидим далее, и связывают учёные главные надежды на преодоление человечеством энергетического кризиса в будущем.

Образование одного ядра из двух или нескольких менее массивных ядер называют реакцией синтеза.

Для осуществления реакции синтеза необходимо сблизить ядра на очень малое расстояние, чтобы между ними начали действовать ядерные силы. Чтобы преодолеть электрическое отталкивание, эти ядра должны двигаться с большой скоростью друг относительно друга, то есть обладать большой кинетической энергией. Значит, чтобы такая реакция осуществлялась в некоторой среде, температура этой среды должна быть очень высокой: расчёты показывают, что реакция синтеза может идти только при температурах в десятки миллионов градусов и выше.

Окончание >>>