Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης.  Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.  Αυτό συμβαίνει.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης.  Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.  Αυτό συμβαίνει."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης

2  Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.  Αυτό συμβαίνει εξαιτίας των ελκτικών πυρηνικών δυνάμεων.  Σύμφωνα με την E = mc 2, όσο περισσότερη ενέργεια έχει ένα σωμάτιο, τόσο περισσότερη μάζα έχει.  Ερώτηση: Πού έχει περισσότερη μάζα (και άρα ενέργεια) ένα σωμάτιο μέσα στον πυρήνα ή έξω απ’ αυτόν; Αναλογία: Πού έχει περισσότερη μάζα (και άρα ενέργεια) ένας κουβάς μέσα στο πηγάδι ή έξω απ’ αυτό;

3  Απάντηση: Έξω από τον πυρήνα, γιατί για να βγει από αυτόν χρειάζεται να ξοδέψουμε ενέργεια.  Αυτή η ενέργεια που πρέπει να ξοδέψουμε είναι ίση με την παραπανίσια ενέργεια που έχει ένα σωματίδιο έξω από τον πυρήνα σε σχέση με το ίδιο μέσα σ’ αυτόν.

4  Άρα τα ελεύθερα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη μάζα.  Με την ίδια λογική: όλα τα κομμάτια ενός πορτοκαλιού έχουν μεγαλύτερη μάζα από ολόκληρο το πορτοκάλι.

5  Έλλειμμα μάζας Δm: Δm = Z m p + N m n - M Π  Ενέργεια σύνδεσης E B : E B = (Δm)c 2  H ενέργεια σύνδεσης ενός πυρήνα εκφράζει την ελάχιστη ενέργεια που πρέπει να δώσουμε ώστε να διασπάσουμε τον πυρήνα.  Ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο E B /A:  Όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο E B /A, τόσο πιο σταθερός είναι ο πυρήνας.

6  Πιο σταθεροί πυρήνες βρίσκονται στη περιοχή με A = 56 ως A = 60.  Ο σταθερότερος πυρήνας είναι του σιδήρου.  Πυρήνες με μεγάλο A ή μικρό A είναι πιο ασταθείς και μεταπίπτουν σε πυρήνες με μεσαίο A είτε με σχάση, είτε με σύντηξη απελευθερώνοντας ενέργεια.

7  Σχάση: η διάσπαση ενός πυρήνα μεγάλου μαζικού αριθμού σε δύο άλλους μεσαίων μαζικών αριθμών.  Σύντηξη: Η ένωση δύο πυρήνων μικρού μαζικού αριθμού σε έναν.  Κατά τη σχάση, ή τη σύντηξη, οι πυρήνες που προκύπτουν έχουν μεγαλύτερη ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο (E B /A) σε σχέση με τον αρχικό.  Επομένως είναι ενεργειακά σταθερότεροι και, κατά την αντίδραση, απελευθερώνεται ενέργεια.

8 Παράδειγμα  Ένας πυρήνας με Α=200 και ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο E B /A =7,8 ΜeV σχάζεται σε δυο πυρήνες που ο καθένας έχει Α=100 και ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο E B /A =8,6 ΜeV. α. Πόση είναι η ενέργεια σύνδεσης του αρχικού πυρήνα; β. Πόση είναι η ολική ενέργεια σύνδεσης των δύο νέων πυρήνων; γ. Πόση είναι η ενέργεια που εκλύεται κατά τη σχάση; Λύση:  α. Ισχύει ότι:  Ε Β = (E B /A). Α  Ε Β =7, ΜeV  Ε Β =1560 ΜeV η ενέργεια σύνδεσης του αρχικού πυρήνα.  β. H ενέργεια σύνδεσης καθενός νέου πυρήνα είναι: Ε Β = (E B /A). Α  Ε Β =8, ΜeV  Ε Β =860 ΜeV.  Επομένως η ολική ενέργεια σύνδεσης των δύο νέων πυρήνων είναι: Ε Β = ΜeV = 1720 ΜeV.  γ. H ενέργεια Ε που εκλύεται κατά τη σχάση είναι: Ε = 1720 ΜeV ΜeV = 160 ΜeV.

9 Οι πυρηνικές δυνάμεις  Tα νουκλεόνια στον πυρήνα κρατούνται μαζί παρά τις 1. ταχύτητες που έχουν και 2. απωστικές ηλεκτρικές δυνάμεις μεταξύ των πρωτονίων.  Αιτία: η ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση. Η πυρηνική αλληλεπίδραση  είναι ελκτική,  δρα μεταξύ όλων των νουκλεονίων και  έχει μικρή εμβέλεια (< m).

10  H ενέργεια του πυρήνα είναι κβαντισμένη.  O πυρήνας έχει διακριτές ενεργειακές στάθμες.  Η στάθμη μικρότερης ενέργειας λέγεται θεμελιώδης ενεργειακή στάθμη.  Οι ενεργειακές στάθμες του πυρήνα έχουν ενέργεια της τάξης των MeV, ενώ του ατόμου της τάξης των eV.

11 Τι μάθαμε  Η μάζα ενός πυρήνα Μ Π είναι πάντα μικρότερη από το άθροισμα των μαζών των ελεύθερων νουκλεονίων που τον αποτελούν. Η διαφορά αυτή των μαζών ονομάζεται έλλειμμα μάζας ΔΜ. Ισχύει: ΔΜ = Ζm p +Nm n ­ Μ Π  Η ισοδύναμη ενέργεια που αντιστοιχεί στο έλλειμμα μάζας ονομάζε- ται ενέργεια σύνδεσης Ε Β του πυρήνα. Δηλαδή: Ε Β =(ΔΜ)c 2  Σε έναν πυρήνα, όσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο, τόσο σταθερότερος είναι.  Τα νουκλεόνια στον πυρήνα συγκρατούνται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Αυτή δρα μόνο σε πολύ μικρές αποστάσεις μεταξύ των νουκλεονίων.  Η ενέργεια του πυρήνα είναι κβαντωμένο μέγεθος. Ο πυρήνας έχει διακριτές ενεργειακές στάθμες.

12 Για το σπίτι  Μελέτη: σ Παραδείγματα: 3-2, 3-4.  Ερωτήσεις: 3-8.  Ασκήσεις-Προβλήματα: 1-2


Κατέβασμα ppt "Έλλειμμα μάζας Ενέργεια σύνδεσης.  Τα νουκλεόνια συγκρατούνται μεταξύ τους παρόλο που μεταξύ των πρωτονίων ασκούνται απωστικές δυνάμεις.  Αυτό συμβαίνει."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google