Дефект массы
Дефе́кт ма́ссы. В связи с различием в советской и зарубежной номенклатуре понятие дефекта масс не является однозначно определенным.
Советская номенклатура:
Дефе́кт ма́ссы — разность между массой связанной системы взаимодействующих частиц и суммой их масс в свободном состоянии.[1] Дефект массы в случае атома - разность между массой покоя атома данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа.[2][www.vixri.com/d/Ishxanov%20B.S.%20Chasticy%20i%20atomnye%20%20jadra.pdf] В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ. mass excess). Как правило, избыток массы выражается в кэВ.
- <math>\Delta (Z,A) = M_a(Z,A)-A </math>
Зарубежная номенклатура:
Дефе́кт ма́ссы (англ. mass excess) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида. Обозначается обычно <math>{\Delta}m</math>.
- <math>\Delta{m}=[Z \cdot m_p + N \cdot m_n] - m_{nuc}</math>,
где <math>Z</math> — количество протонов[1], <math>N</math> — количество нейтронов, <math>m_p</math> — масса протона, <math>m_n</math> — масса нейтрона, <math>m_{nuc}</math> — масса ядра.
Согласно соотношению Эйнштейна, энергия связи пропорциональна дефекту массы:
- <math>\ \Delta E = \Delta m \cdot c^2</math>
где <math>\Delta m</math> — дефект массы и с — скорость света в вакууме.
Дефект массы характеризует устойчивость ядра.
Дефект массы, отнесённый к одному нуклону, называется упаковочным множителем.
Содержание
Пример
Рассчитаем дефект массы при делении ядра 236U на 92Kr, 141Ba, и три нейтрона.
236U → 92Kr + 141Ba + 3 n
Массовое число 236U равно 236. Поскольку реальная атомная масса <math>236.045563</math> а.е.м., то дефект массы будет равен <math>+0.045563</math> а.е.м.. Рассчитанный таким же образом дефект массы для 92Kr, 141Ba, и нейтрона: <math>-0.073843</math> а.е.м, <math>-0.085588</math> а.е.м. и <math>0.0086648</math> а.е.м. соответственно. Дефект массы каждого из элементов, участвующих в реакции: <math>+0.045563</math> а.е.м, а дефект массы продуктов деления: <math>-0.073843+(-0.085588)+3*(0.0086648)=-0.1334366</math> Разность между массами исходных элементов и продуктов деления: <math>0.045563-(-0.133436)=0.1789996</math> а.е.м, показывает, что дефект массы продуктов деления меньше, чем исходных компонентов, и так могло происходить расщепление; это вычисление можно также было произвести только для масс исходных элементов.
Результирующая разность масс (дефект массы) может быть легко преобразована в энергию, с помощью 1 а.е.м. = 931.494 МэВ, что даёт выход 166 МэВ.
См. также
Напишите отзыв о статье "Дефект массы"
Примечания
Ссылки
- [www.astronet.ru/db/msg/1178578 Астронет. Масса и энергия связи ядра]
- Сивухин Д. В. Общий курс физики, т.5, ч. 2
Отрывок, характеризующий Дефект массы
«Ну, за что они меня?…» думал про себя Тушин, со страхом глядя на начальника.– Я… ничего… – проговорил он, приставляя два пальца к козырьку. – Я…
Но полковник не договорил всего, что хотел. Близко пролетевшее ядро заставило его, нырнув, согнуться на лошади. Он замолк и только что хотел сказать еще что то, как еще ядро остановило его. Он поворотил лошадь и поскакал прочь.
– Отступать! Все отступать! – прокричал он издалека. Солдаты засмеялись. Через минуту приехал адъютант с тем же приказанием.
Это был князь Андрей. Первое, что он увидел, выезжая на то пространство, которое занимали пушки Тушина, была отпряженная лошадь с перебитою ногой, которая ржала около запряженных лошадей. Из ноги ее, как из ключа, лилась кровь. Между передками лежало несколько убитых. Одно ядро за другим пролетало над ним, в то время как он подъезжал, и он почувствовал, как нервическая дрожь пробежала по его спине. Но одна мысль о том, что он боится, снова подняла его. «Я не могу бояться», подумал он и медленно слез с лошади между орудиями. Он передал приказание и не уехал с батареи. Он решил, что при себе снимет орудия с позиции и отведет их. Вместе с Тушиным, шагая через тела и под страшным огнем французов, он занялся уборкой орудий.
– А то приезжало сейчас начальство, так скорее драло, – сказал фейерверкер князю Андрею, – не так, как ваше благородие.
Князь Андрей ничего не говорил с Тушиным. Они оба были и так заняты, что, казалось, и не видали друг друга. Когда, надев уцелевшие из четырех два орудия на передки, они двинулись под гору (одна разбитая пушка и единорог были оставлены), князь Андрей подъехал к Тушину.
– Ну, до свидания, – сказал князь Андрей, протягивая руку Тушину.
– До свидания, голубчик, – сказал Тушин, – милая душа! прощайте, голубчик, – сказал Тушин со слезами, которые неизвестно почему вдруг выступили ему на глаза.
Ветер стих, черные тучи низко нависли над местом сражения, сливаясь на горизонте с пороховым дымом. Становилось темно, и тем яснее обозначалось в двух местах зарево пожаров. Канонада стала слабее, но трескотня ружей сзади и справа слышалась еще чаще и ближе. Как только Тушин с своими орудиями, объезжая и наезжая на раненых, вышел из под огня и спустился в овраг, его встретило начальство и адъютанты, в числе которых были и штаб офицер и Жерков, два раза посланный и ни разу не доехавший до батареи Тушина. Все они, перебивая один другого, отдавали и передавали приказания, как и куда итти, и делали ему упреки и замечания. Тушин ничем не распоряжался и молча, боясь говорить, потому что при каждом слове он готов был, сам не зная отчего, заплакать, ехал сзади на своей артиллерийской кляче. Хотя раненых велено было бросать, много из них тащилось за войсками и просилось на орудия. Тот самый молодцоватый пехотный офицер, который перед сражением выскочил из шалаша Тушина, был, с пулей в животе, положен на лафет Матвевны. Под горой бледный гусарский юнкер, одною рукой поддерживая другую, подошел к Тушину и попросился сесть.
– Капитан, ради Бога, я контужен в руку, – сказал он робко. – Ради Бога, я не могу итти. Ради Бога!
