Масса дефекті. Ядроның байланыс энергиясы

Ядроның масса д ефекті .- барлық нуклондардың массасы олардан атом ядросы түзелгенде осы массаға азаяды.

Ядроның байланыс энергиясы (Е_св) – ядроны жеке нуклондарға ыдыратуға қажет энергия:

(14.1)

m_p, m_n, m_я – протон, нейтрон және ядро массалары.

Меншікті байланыс энергиясы – бір нуклонға келетіе байланысэнергиясы

.(14.2)

Ядродағы протондар мен нейтрондар саны бірдей болған ядролар өте орнықты деп есептеледі, олар , , , , және т.б.

Сонымен Менделеев кестесінің орта бөлігіндегі элементтер ядролары орнықты болып табылады, ал жеңіл және ауыр ядролы элементтер орнықсыз болады. Сөйтіп ядро бөлшектерінің өзара әсерлесуінің нәтижесінде мынанадай негізгі екі түрлі процес жүреді: термоядролық реакция негізінде екі жеңіл ядро бірігіп, ауыр ядро түзіледі; ал ыдырау реакциясы негізінде ауыр ядролар жеңіл ядроға бөлінеді. Осындай реакциялар кезінде өте зор энергиялар бөлініп шығады.

Енді осы айтылған пікірді кванттық физика тұрғысынан түсіндірейік. Ядроның орнықсыздығының себебі оның потенциалдық энергиясының ерекше жоғары болуында. Мұндай ядролар орнықтырақ күйге артық энергиясынан құтылу нәтижесінде өтеді. Мысалы, атом электрондарының қозған күйден стационар күйге электромагниттік толқындар шығару арқылы жететіні сияқты, орнықсыз электромагниттік толқын шығару арқылы құтылуы мүмкін. Бірақ ядродағы артық энергия қозған электронның артық энергиясына қарағанда миллиондаған есе көп болғандықтан, ядродан шығатын электромагниттік толқындардың жиілігі гамма-сәулелерінің жиілігіне сәйкес келеді. Сол сияқты орнықсыз ядролар да өз бойынан ядролық бөлшектер шығарады.