នុយក្លេអ៊ែនៃអាតូមត្រូវបានចងយ៉ាងរឹងមាំ ប្រព័ន្ធនៃនុយក្លេអុងមួយចំនួនធំ។
ចំពោះការបំបែកស្នូលទាំងស្រុងទៅក្នុងផ្នែកធាតុផ្សំរបស់វា និងការដកពួកវាចេញនៅចម្ងាយដ៏ច្រើនពីគ្នាទៅវិញទៅមក ចាំបាច់ត្រូវចំណាយបរិមាណជាក់លាក់នៃការងារ A.

ថាមពលភ្ជាប់គឺជាថាមពលស្មើនឹងការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីបំបែកស្នូលទៅជានុយក្លេអ៊ែរសេរី។

E bonds = - ក

យោងតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលចងគឺក្នុងពេលដំណាលគ្នានឹងថាមពលដែលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបង្កើតស្នូលពីនុយក្លេអុងសេរីបុគ្គល។

ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់

នេះគឺជាថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយនុយក្លេអុង។

លើកលែងតែស្នូលស្រាលបំផុត ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់គឺប្រហែលថេរ និងស្មើនឹង 8 MeV/nucleon។ ធាតុដែលមានលេខម៉ាស់ពី 50 ទៅ 60 មានថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់អតិបរមា (8.6 MeV/nucleon) ។ ស្នូលនៃធាតុទាំងនេះមានស្ថេរភាពបំផុត។

នៅពេលដែលស្នូលត្រូវបានផ្ទុកលើសទម្ងន់ជាមួយនឹងនឺត្រុង ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នឹងថយចុះ។
សម្រាប់ធាតុនៅចុងបញ្ចប់នៃតារាងតាមកាលកំណត់ វាស្មើនឹង 7.6 MeV/nucleon (ឧទាហរណ៍ សម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម)។

ការ​បញ្ចេញ​ថាមពល​ជា​លទ្ធផល​នៃ​ការ​បំបែក​នុយក្លេអ៊ែរ ឬ​ការ​លាយ​បញ្ចូល​គ្នា។

ដើម្បីបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ ចាំបាច់ត្រូវចំណាយថាមពលមួយចំនួន ដើម្បីយកឈ្នះលើកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។
ដើម្បីសំយោគស្នូលពីភាគល្អិតនីមួយៗ វាចាំបាច់ក្នុងការយកឈ្នះលើកម្លាំងដែលច្រានចោលរបស់ Coulomb (សម្រាប់នេះ ថាមពលត្រូវតែត្រូវបានចំណាយដើម្បីបង្កើនល្បឿននៃភាគល្អិតទាំងនេះទៅល្បឿនលឿន)។
នោះ​គឺ ដើម្បី​អនុវត្ត​ការ​បំបែក​ស្នូល ឬ​ការ​លាយ​បញ្ចូល​គ្នា​នៃ​ស្នូល ថាមពល​មួយ​ចំនួន​ត្រូវ​តែ​ចំណាយ។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការលាយនុយក្លេអ៊ែរនៅចម្ងាយខ្លី កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរចាប់ផ្តើមធ្វើសកម្មភាពលើនុយក្លេអុង ដែលជំរុញឱ្យពួកវាផ្លាស់ទីដោយបង្កើនល្បឿន។
នុយក្លេអុងបង្កើនល្បឿនបញ្ចេញហ្គាម៉ា ក្វាន់តា ដែលមានថាមពលស្មើនឹងថាមពលចង។

នៅទិន្នផលនៃប្រតិកម្ម ឬការលាយនុយក្លេអ៊ែរ ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។

វាសមហេតុផលក្នុងការអនុវត្តការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ ឬការសំយោគនុយក្លេអ៊ែរ ប្រសិនបើលទ្ធផល ពោលគឺឧ។ ថាមពលដែលបានបញ្ចេញជាលទ្ធផលនៃការបំបែក ឬការលាយបញ្ចូលគ្នានឹងធំជាងថាមពលដែលបានចំណាយ
យោងតាមក្រាហ្វ ការកើនឡើងនៃថាមពលអាចទទួលបានដោយការបំបែក (បំបែក) នៃស្នូលធ្ងន់ ឬដោយការលាយបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលពន្លឺ ដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងការអនុវត្ត។

ពិការភាពដ៏ធំ

ការវាស់វែងនៃម៉ាស់នឺត្រុងបង្ហាញថា ម៉ាស់នៃស្នូល (Mn) តែងតែតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃនឺត្រុង និងប្រូតុងដែលផ្សំវា។

កំឡុងពេលបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ៖ ម៉ាស់នៃស្នូលគឺតែងតែតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃភាគល្អិតសេរីដែលបានបង្កើតឡើង។

នៅក្នុងការសំយោគនៃស្នូល៖ ម៉ាស់នៃស្នូលដែលបានបង្កើតគឺតែងតែតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃភាគល្អិតសេរីដែលបង្កើតវា។

គុណវិបត្តិនៃម៉ាស់គឺជារង្វាស់នៃថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលអាតូម។

គុណវិបត្តិនៃម៉ាស់គឺស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងម៉ាស់សរុបនៃស្នូលទាំងអស់នៃស្នូលនៅក្នុងស្ថានភាពសេរី និងម៉ាស់នៃស្នូល៖

ដែល Mm គឺជាម៉ាស់នៃស្នូល (ពីសៀវភៅយោង)
Z គឺជាចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូល
mp គឺជាម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃប្រូតុងឥតគិតថ្លៃ (ពីសៀវភៅណែនាំ)
N គឺជាចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងស្នូល
mn គឺជាម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃនឺត្រុងសេរី (ពីសៀវភៅណែនាំ)

ការថយចុះនៃម៉ាស់កំឡុងពេលបង្កើតស្នូលមានន័យថាថាមពលនៃប្រព័ន្ធនុយក្លេអុងមានការថយចុះ។

ការគណនាថាមពលភ្ជាប់នុយក្លេអ៊ែរ

ថាមពលនៃការភ្ជាប់នុយក្លេអែរជាលេខស្មើនឹងការងារដែលត្រូវតែចំណាយដើម្បីបំបែកស្នូលទៅជានុយក្លេអុងនីមួយៗ ឬថាមពលដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលសំយោគស្នូលពីនុយក្លេអុង។
រង្វាស់នៃថាមពលភ្ជាប់នុយក្លេអែរ គឺជាបញ្ហាម៉ាស។

រូបមន្តសម្រាប់គណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលគឺរូបមន្តរបស់ Einstein៖
ប្រសិនបើមានប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតមួយចំនួនដែលមានម៉ាស នោះការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃប្រព័ន្ធនេះនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់របស់វា។

នៅទីនេះថាមពលចងនៃស្នូលត្រូវបានបញ្ជាក់ជាផលិតផលនៃពិការភាពម៉ាស់ និងការ៉េនៃល្បឿនពន្លឺ។

នៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ ម៉ាស់នៃភាគល្អិតត្រូវបានបង្ហាញជាឯកតាម៉ាស់អាតូម (a.m.u.)

នៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ វាជាទម្លាប់ក្នុងការបញ្ចេញថាមពលនៅក្នុងអេឡិចត្រុងវ៉ុល (eV)៖

ចូរយើងគណនាការឆ្លើយឆ្លងនៃម៉ោង 1 ព្រឹក។ អេឡិចត្រុងវ៉ុល៖

ឥឡូវនេះរូបមន្តគណនាសម្រាប់ថាមពលភ្ជាប់ (ជាអេឡិចត្រុងវ៉ុល) នឹងមើលទៅដូចនេះ៖

ឧទាហរណ៍នៃការគណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៃអាតូម HELIUM (He)

>

នុយក្លេអុងនៅក្នុងស្នូលត្រូវបានកាន់កាប់យ៉ាងរឹងមាំដោយកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ ដើម្បីដកស្នូលចេញពីស្នូល ការងារជាច្រើនត្រូវធ្វើ ពោលគឺ ថាមពលសំខាន់ៗត្រូវតែបញ្ចូនទៅស្នូល។

ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលអាតូម E st កំណត់លក្ខណៈនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃអន្តរកម្មនៃនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងស្នូល ហើយស្មើនឹងថាមពលអតិបរមាដែលត្រូវតែចំណាយដើម្បីបែងចែកនុយក្លេអ៊ែរទៅជាស្នូលមិនអន្តរកម្មដាច់ដោយឡែកដោយមិនចាំបាច់ផ្តល់ថាមពល kinetic ដល់ពួកគេ។ ស្នូលនីមួយៗមានថាមពលភ្ជាប់របស់វា។ ថាមពលនេះកាន់តែច្រើន ស្នូលអាតូមិកកាន់តែមានស្ថេរភាព។ ការវាស់វែងត្រឹមត្រូវនៃម៉ាស់ស្នូលបង្ហាញថា ម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃស្នូល m i តែងតែតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃប្រូតុង និងនឺត្រុងដែលមានធាតុផ្សំរបស់វា។ ភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់នេះត្រូវបានគេហៅថា ពិការភាពម៉ាស៖

វាគឺជាផ្នែកនៃម៉ាស់ Dm ដែលបាត់បង់នៅពេលដែលថាមពលចងត្រូវបានបញ្ចេញ។ ការអនុវត្តច្បាប់នៃទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាស់ និងថាមពល យើងទទួលបាន៖

ដែល m n គឺជាម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន។

ការជំនួសបែបនេះគឺងាយស្រួលសម្រាប់ការគណនា ហើយកំហុសក្នុងការគណនាដែលកើតឡើងក្នុងករណីនេះគឺមិនសំខាន់ទេ។ ប្រសិនបើយើងជំនួស Dt ក្នុង a.m.u. ទៅក្នុងរូបមន្តសម្រាប់ថាមពលចង បន្ទាប់មកសម្រាប់ អ៊ី Stអាចត្រូវបានសរសេរ:

ព័ត៌មានសំខាន់ៗអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃស្នូលមាននៅក្នុងការពឹងផ្អែកនៃថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់លើម៉ាស់ A ។

ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់ E វាយ - ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលក្នុងមួយនុយក្លេអុង 1៖

នៅលើរូបភព។ 116 បង្ហាញពីក្រាហ្វរលោងនៃការពឹងផ្អែកដែលបានបង្កើតដោយពិសោធន៍នៃ E beats លើ A ។

ខ្សែកោង​ក្នុង​រូប​មាន​អតិបរិមា​បង្ហាញ​ខ្សោយ។ ធាតុដែលមានលេខម៉ាស់ពី 50 ទៅ 60 (ជាតិដែក និងធាតុនៅជិតវា) មានថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់ខ្ពស់បំផុត។ ស្នូលនៃធាតុទាំងនេះមានស្ថេរភាពបំផុត។

វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីក្រាហ្វដែលថាប្រតិកម្មនៃការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់ចូលទៅក្នុងស្នូលនៃធាតុនៅក្នុងផ្នែកកណ្តាលនៃតារាង D. Mendeleev ក៏ដូចជាប្រតិកម្មនៃការលាយបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលពន្លឺ (អ៊ីដ្រូសែន អេលីយ៉ូម) ទៅជាធាតុធ្ងន់ជាង។ ប្រតិកម្មអំណោយផលដោយថាមពល ចាប់តាំងពីពួកគេត្រូវបានអមដោយការបង្កើតស្នូលដែលមានស្ថេរភាពជាងមុន (ជាមួយនឹង E sp ធំ) ហើយដូច្នេះបន្តជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពល (E> 0) ។

ដោយសារស្នូលភាគច្រើនមានស្ថេរភាព វាមានអន្តរកម្មនុយក្លេអ៊ែរពិសេស (ខ្លាំង) រវាងនុយក្លេអុង - ការទាក់ទាញ ដែលធានានូវស្ថេរភាពនៃនុយក្លេអ៊ែ ទោះបីជាមានការច្រានចោលនូវប្រូតុងដែលមានបន្ទុកដូចគ្នាក៏ដោយ។

ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលគឺជាបរិមាណរូបវន្តដែលស្មើនឹងការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីបំបែកស្នូលទៅជាស្នូលធាតុផ្សំរបស់វាដោយមិនបញ្ចេញថាមពល kinetic ដល់ពួកគេ។

វាធ្វើតាមពីច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល ដែលថាមពលដូចគ្នាគួរតែត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតស្នូលមួយ ដែលត្រូវតែចំណាយក្នុងការបំបែកស្នូលចូលទៅក្នុងស្នូលធាតុផ្សំរបស់វា។ ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលគឺជាភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃស្នូលទាំងអស់នៅក្នុងស្នូល និងថាមពលរបស់ពួកគេនៅក្នុងស្ថានភាពសេរី។

ការភ្ជាប់ថាមពលនៃនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងស្នូលអាតូមៈ

កន្លែងណាដែលជាម៉ាស់នៃប្រូតុង នឺត្រុង និងស្នូលរៀងៗខ្លួន។ គឺជាម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន; គឺជាម៉ាស់អាតូមនៃសារធាតុ។

ម៉ាស់ដែលត្រូវគ្នានឹងថាមពលចង៖

ត្រូវបានគេហៅថាពិការភាពនុយក្លេអ៊ែរ។ ម៉ាស់នៃ nucleon ទាំងអស់ថយចុះដោយចំនួននេះ នៅពេលដែល nucleus ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីពួកវា។

ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់គឺជាថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយនុយក្លេអុង៖ . វាកំណត់លក្ខណៈស្ថេរភាព (កម្លាំង) នៃស្នូលអាតូម ពោលគឺឧ។ កាន់តែច្រើន ស្នូលកាន់តែរឹងមាំ។

ការពឹងផ្អែកនៃថាមពលចងជាក់លាក់លើចំនួនម៉ាស់ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។ ស្នូលដែលមានស្ថេរភាពបំផុតនៃផ្នែកកណ្តាលនៃតារាងតាមកាលកំណត់ (28<ក<138). В этих ядрах составляет приблизительно 8,7 МэВ/нуклон (для сравнения, энергия связи валентных электронов в атоме порядка 10эВ, что в миллион раз меньше).

ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរទៅជាស្នូលកាន់តែធ្ងន់ ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នឹងថយចុះ ចាប់តាំងពីការកើនឡើងនៃចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូល ថាមពលនៃការច្រានចោល Coulomb របស់ពួកគេកើនឡើង (ឧទាហរណ៍សម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមវាគឺ 7.6 MeV)។ ដូច្នេះ ចំណងរវាងនុយក្លេអុងកាន់តែរឹងមាំ នុយក្លេអ៊ែរខ្លួនឯងកាន់តែរឹងមាំ។

អំណោយផលដោយថាមពល៖ 1) ការបំបែកស្នូលធ្ងន់ទៅជាស្រាលជាងមុន; 2) ការបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលពន្លឺជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមកទៅជាធាតុធ្ងន់។ ដំណើរការទាំងពីរបញ្ចេញថាមពលដ៏ធំសម្បើម; ដំណើរការទាំងនេះបច្ចុប្បន្នត្រូវបានអនុវត្តជាក់ស្តែង។ ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ និងប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។

ដូចដែលបានកត់សម្គាល់រួចហើយ (សូមមើល§ 138) នុយក្លេអុងត្រូវបានចងយ៉ាងរឹងមាំនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមដោយកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ ដើម្បីបំបែកទំនាក់ទំនងនេះ ពោលគឺដើម្បីបំបែកនុយក្លេអុងទាំងស្រុង ចាំបាច់ត្រូវចំណាយថាមពលមួយចំនួន (ដើម្បីធ្វើការងារខ្លះ)។

ថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដែលបង្កើតជាស្នូលត្រូវបានគេហៅថាថាមពលចងនៃស្នូល។ ទំហំនៃថាមពលចងអាចត្រូវបានកំណត់ដោយផ្អែកលើច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល (សូមមើល§ 18) និងច្បាប់នៃសមាមាត្រ នៃម៉ាស់និងថាមពល (សូមមើល§ 20) ។

យោងតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល ថាមពលនៃនុយក្លេអុងដែលចងនៅក្នុងស្នូលមួយត្រូវតែមានតិចជាងថាមពលនៃនុយក្លេអ៊ែរដែលបំបែកដោយតម្លៃនៃថាមពលចងនៃស្នូល 8. ម្យ៉ាងវិញទៀត យោងតាមច្បាប់នៃសមាមាត្រនៃ ម៉ាស់ និងថាមពល ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃប្រព័ន្ធមួយត្រូវបានអមដោយការផ្លាស់ប្តូរសមាមាត្រនៅក្នុងម៉ាស់នៃប្រព័ន្ធ

ដែល c គឺជាល្បឿននៃពន្លឺនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។ ដោយសារក្នុងករណីដែលកំពុងពិចារណាគឺជាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូល ម៉ាស់នៃស្នូលអាតូមត្រូវតែតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់នៃស្នូលដែលបង្កើតជាស្នូល ដោយតម្លៃដែលហៅថា ម៉ាសនៃស្នូល។ ដោយប្រើរូបមន្ត (10) មនុស្សម្នាក់អាចគណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលមួយ ប្រសិនបើភាពខុសប្រក្រតីនៃស្នូលនេះត្រូវបានគេដឹង

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ម៉ាស់អាតូមត្រូវបានកំណត់ជាមួយនឹងកម្រិតខ្ពស់នៃភាពត្រឹមត្រូវដោយមធ្យោបាយនៃម៉ាស់ spectrograph (សូមមើល§ 102); ម៉ាស់នៃស្នូលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរ (សូមមើល§ 138) ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ភាពខ្វះខាតនៃស្នូលណាមួយ និងគណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលដោយប្រើរូបមន្ត (10) ។

ជាឧទាហរណ៍ ចូរយើងគណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម។ វាមានប្រូតុងពីរ និងនឺត្រុងពីរ។ ម៉ាសនៃប្រូតុងគឺជាម៉ាសនៃនឺត្រុង ដូច្នេះម៉ាស់នៃនុយក្លេអុងដែលបង្កើតជានុយក្លេអ៊ែរគឺជាម៉ាស់នៃស្នូលនៃអាតូមអេលីយ៉ូម ដូច្នេះ ចំនុចខ្វះខាតនៃស្នូលអាតូមអេលីយ៉ូមគឺ

បន្ទាប់មកថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលអេលីយ៉ូមគឺ

រូបមន្តទូទៅសម្រាប់គណនាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលណាមួយក្នុង joules ពីពិការភាពម៉ាសរបស់វាច្បាស់ជាមានទម្រង់

តើលេខអាតូមនៅឯណា A ជាលេខម៉ាស់។ បង្ហាញពីម៉ាស់នៃនុយក្លេអុង និងស្នូលនៅក្នុងឯកតាម៉ាស់អាតូម ហើយយកទៅក្នុងគណនីនោះ។

គេអាចសរសេររូបមន្តសម្រាប់ថាមពលចងនៃស្នូលនៅក្នុង megaelectronvolts:

ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលក្នុងមួយនុយក្លេអុងត្រូវបានគេហៅថាថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់។

នៅស្នូលអេលីយ៉ូម

ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់កំណត់លក្ខណៈស្ថេរភាព (កម្លាំង) នៃស្នូលអាតូមៈ v កាន់តែច្រើន ស្នូលកាន់តែមានស្ថេរភាព។ យោងតាមរូបមន្ត (១១) និង (១២) ។

យើងសង្កត់ធ្ងន់ម្តងទៀតថានៅក្នុងរូបមន្ត និង (13) ម៉ាស់នៃនុយក្លេអុង និងស្នូលត្រូវបានបង្ហាញជាឯកតាម៉ាស់អាតូម (សូមមើល§ 138) ។

រូបមន្ត (១៣) អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃស្នូលណាមួយ។ លទ្ធផលនៃការគណនាទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញជាក្រាហ្វិកនៅក្នុងរូបភព។ ៣៨៦; ordinate បង្ហាញពីថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៅក្នុង abscissa គឺជាលេខម៉ាស់ A. វាធ្វើតាមពីក្រាហ្វដែលថាមពលចងជាក់លាក់គឺអតិបរមា (8.65 MeV) សម្រាប់ស្នូលដែលមានលេខម៉ាស់នៃលំដាប់ 100; សម្រាប់ស្នូលធ្ងន់ និងស្រាល វាតិចជាងបន្តិច (ឧទាហរណ៍ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម អេលីយ៉ូម)។ ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃស្នូលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនគឺសូន្យ ដែលអាចយល់បាន ព្រោះវាមិនមានអ្វីបំបែកនៅក្នុងស្នូលនេះទេ៖ វាមានស្នូលតែមួយ (ប្រូតុង)។

រាល់ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញ ឬការស្រូបថាមពល។ ក្រាហ្វដែលពឹងផ្អែកនៅទីនេះ A អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់ថាតើការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានបញ្ចេញនិងអ្វី - ការស្រូបយករបស់វា។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែកស្នូលធ្ងន់ចូលទៅក្នុងស្នូលដែលមានលេខ A នៃលំដាប់ 100 (ឬច្រើនជាងនេះ) ថាមពល (ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ) ត្រូវបានបញ្ចេញ។ ចូរយើងពន្យល់រឿងនេះជាមួយនឹងការពិភាក្សាខាងក្រោម។ ជាឧទាហរណ៍ ចូរបែងចែកស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាពីរ

នុយក្លេអ៊ែរអាតូមិក ("បំណែក") ដែលមានលេខម៉ាស់ ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃនុយក្លេអ៊ែរនីមួយៗ ដើម្បីបំបែកនុយក្លេអ៊ែរទាំងអស់ដែលបង្កើតជាស្នូលអាតូមនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ចាំបាច់ត្រូវចំណាយថាមពលស្មើនឹងការចង។ ថាមពលនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម៖

នៅពេលដែលនុយក្លេអុងទាំងនេះបញ្ចូលគ្នាទៅជាស្នូលអាតូមថ្មីពីរដែលមានលេខម៉ាស់ 119) ថាមពលដែលស្មើនឹងផលបូកនៃថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលថ្មីនឹងត្រូវបានបញ្ចេញ៖

អាស្រ័យហេតុនេះ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មប្រេះឆានៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរនឹងត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងបរិមាណស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលថ្មី និងថាមពលចងនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម៖

ការបញ្ចេញថាមពលនុយក្លេអ៊ែរក៏កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៃប្រភេទផ្សេងគ្នា - នៅពេលដែលស្នូលពន្លឺជាច្រើនបញ្ចូលគ្នា (ការសំយោគ) ចូលទៅក្នុងស្នូលតែមួយ។ ជាឧទាហរណ៍ ចូរឱ្យឧទាហរណ៍ ការបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលសូដ្យូមពីរចូលទៅក្នុងស្នូលមួយដែលមានចំនួនម៉ាស់កើតឡើង។

នៅពេលដែល nucleon ទាំងនេះបញ្ចូលគ្នាទៅជា nucleus ថ្មី (ជាមួយនឹងចំនួនម៉ាស់ 46) ថាមពលដែលស្មើនឹងថាមពលភ្ជាប់នៃ nucleus ថ្មីនឹងត្រូវបានបញ្ចេញ៖

អាស្រ័យហេតុនេះ ប្រតិកម្មនៃការសំយោគនៃស្នូលសូដ្យូម ត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពលនុយក្លេអ៊ែរក្នុងបរិមាណស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងថាមពលចងនៃស្នូលសំយោគ និងថាមពលចងនៃស្នូលសូដ្យូម៖

ដូច្នេះយើងឈានដល់ការសន្និដ្ឋាន

ការ​បញ្ចេញ​ថាមពល​នុយក្លេអ៊ែរ​កើតឡើង​ទាំង​ក្នុង​ប្រតិកម្ម​ប្រសព្វ​នៃ​នុយក្លេអ៊ែរ​ធ្ងន់ និង​ក្នុង​ប្រតិកម្ម​នៃ​ការ​លាយ​បញ្ចូល​គ្នា​នៃ​នុយក្លេអ៊ែរ​ពន្លឺ។ បរិមាណថាមពលនុយក្លេអ៊ែរដែលបញ្ចេញដោយស្នូលប្រតិកម្មនីមួយៗគឺស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងថាមពលចង 8 2 នៃផលិតផលប្រតិកម្ម និងថាមពលចង 81 នៃសារធាតុនុយក្លេអ៊ែរដើម៖

ការផ្តល់នេះគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ ចាប់តាំងពីវិធីសាស្រ្តឧស្សាហកម្មសម្រាប់ការទទួលបានថាមពលនុយក្លេអ៊ែរគឺផ្អែកលើវា។

ចំណាំថាអំណោយផលបំផុតនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃទិន្នផលថាមពលគឺប្រតិកម្មនៃការលាយអ៊ីដ្រូសែនឬស្នូល deuterium ។

ដោយសារដូចខាងក្រោមពីក្រាហ្វ (សូមមើលរូបភព។ 386) ក្នុងករណីនេះភាពខុសគ្នានៃថាមពលចងនៃស្នូលសំយោគនិងស្នូលដំបូងនឹងធំជាងគេ។

ការសិក្សាបង្ហាញថា នុយក្លេអ៊ែអាតូម គឺជាការបង្កើតស្ថេរភាព។ នេះមានន័យថាមានទំនាក់ទំនងជាក់លាក់រវាងស្នូលនៅក្នុងស្នូល។ ការសិក្សាអំពីការតភ្ជាប់នេះអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយមិនចាំបាច់គូរលើព័ត៌មានអំពីធម្មជាតិ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ ប៉ុន្តែផ្អែកលើច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល។ សូមណែនាំនិយមន័យមួយចំនួន។

ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៅក្នុងស្នូលហៅថាបរិមាណរូបវន្តស្មើនឹងការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីដកស្នូលដែលបានផ្តល់ឱ្យចេញពីស្នូលដោយមិនបញ្ចេញថាមពល kinetic ទៅវា។

បញ្ចប់ ថាមពលភ្ជាប់ស្នូលត្រូវបានកំណត់ដោយការងារដែលត្រូវធ្វើដើម្បីបំបែកស្នូលទៅជាស្នូលធាតុផ្សំរបស់វាដោយមិនបញ្ចេញថាមពល kinetic ដល់ពួកគេ។

វាអនុវត្តតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលដែលក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតនុយក្លេអ៊ែរ ថាមពលដែលស្មើនឹងថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលត្រូវតែបញ្ចេញចេញពីស្នូលធាតុផ្សំរបស់វា។ ជាក់ស្តែង ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលគឺស្មើនឹងភាពខុសគ្នារវាងថាមពលសរុបនៃ nucleon សេរីដែលបង្កើតជាស្នូលដែលបានផ្តល់ឱ្យ និងថាមពលរបស់ពួកគេនៅក្នុងស្នូល។ តាមទ្រឹស្ដីនៃការទាក់ទងគ្នា គេដឹងថាមានទំនាក់ទំនងរវាងថាមពល និងម៉ាស៖

អ៊ី \u003d mc ២. (250)

ប្រសិនបើឆ្លងកាត់ ΔE svសម្គាល់ថាមពលដែលបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបង្កើតស្នូល បន្ទាប់មកការបញ្ចេញថាមពលនេះបើយោងតាមរូបមន្ត (250) គួរតែត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការថយចុះនៃម៉ាស់សរុបនៃស្នូលក្នុងកំឡុងពេលបង្កើតរបស់វាពីភាគល្អិតសមាសធាតុ៖

Δm = ΔE sv / ចាប់តាំងពី 2 (251)

ប្រសិនបើតំណាងដោយ m p , m n , m Iម៉ាស់នៃប្រូតុង នឺត្រុង និងស្នូលរៀងៗខ្លួន ∆មអាចត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត៖

ឌីម = [Zm p + (A-Z)m n]- ម៉ែ . (252)

ម៉ាស់នៃស្នូលអាចត្រូវបានកំណត់យ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយប្រើឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ម៉ាស់ - ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ដែលបំបែកធ្នឹមនៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក (ជាធម្មតាអ៊ីយ៉ុង) ជាមួយនឹងបន្ទុកជាក់លាក់ផ្សេងៗគ្នាដោយប្រើវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក។ q/m. ការវាស់វែងវិសាលគមដ៏ធំបានបង្ហាញថា ជាការពិត ម៉ាស់នៃស្នូលគឺតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់នៃស្នូលធាតុផ្សំរបស់វា។

ភាពខុសគ្នារវាងផលបូកនៃម៉ាស់នៃនុយក្លេអុងដែលបង្កើតជាស្នូល និងម៉ាស់នៃស្នូលត្រូវបានគេហៅថា ពិការភាពនុយក្លេអ៊ែរ(រូបមន្ត (២៥២)) ។

យោងតាមរូបមន្ត (251) ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៅក្នុងស្នូលត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោម៖

ΔЕ CB = [Zm ទំ+ (A-Z)m n - m ខ្ញុំ ]ជាមួយ 2 . (253)

តុជាធម្មតាមិនផ្តល់ម៉ាសនៃស្នូលទេ។ m ខ្ញុំនិងម៉ាស់អាតូម ម ក. ដូច្នេះសម្រាប់ថាមពលចងរូបមន្តត្រូវបានប្រើ

ΔE SW =[Zm H+ (A-Z)m n - m ក ]ជាមួយ 2 (254)

កន្លែងណា m H- ម៉ាស់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន 1 H 1 ។ ជា m Hច្រើនទៀត m ទំដោយតម្លៃនៃម៉ាស់អេឡិចត្រុង ខ្ញុំបន្ទាប់មកពាក្យដំបូងក្នុងតង្កៀបការ៉េរួមបញ្ចូលម៉ាស់ Z នៃអេឡិចត្រុង។ ប៉ុន្តែចាប់តាំងពីម៉ាស់អាតូម ម កខុសគ្នាពីម៉ាស់នៃស្នូល m ខ្ញុំគ្រាន់តែនៅលើម៉ាស់ Z នៃអេឡិចត្រុងបន្ទាប់មកការគណនាដោយប្រើរូបមន្ត (253) និង (254) នាំឱ្យមានលទ្ធផលដូចគ្នា។

ជារឿយៗជំនួសឱ្យថាមពលចងនៃស្នូលមនុស្សម្នាក់ពិចារណា ថាមពលចំណងជាក់លាក់dЕ CBគឺជាថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយស្នូលនៃស្នូល។ វាកំណត់លក្ខណៈស្ថេរភាព (កម្លាំង) នៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូម ពោលគឺ កាន់តែច្រើន dЕ CBស្នូលកាន់តែមានស្ថេរភាព . ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់អាស្រ័យលើចំនួនម៉ាស់ ប៉ុន្តែធាតុ។ សម្រាប់ស្នូលពន្លឺ (A £12) ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់កើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងដល់ 6 ¸ 7 MeV ដោយឆ្លងកាត់ការលោតជាបន្តបន្ទាប់ (សូមមើលរូបភាព 93) ។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ dЕ CB=1.1 MeV សម្រាប់ -7.1 MeV សម្រាប់ -5.3 MeV ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃចំនួនម៉ាស់ dE SW កើនឡើងបន្តិចម្តងៗដល់តម្លៃអតិបរមា 8.7 MeV សម្រាប់ធាតុដែលមាន ប៉ុន្តែ=50¸60 ហើយបន្ទាប់មកថយចុះបន្តិចម្តងៗសម្រាប់ធាតុធ្ងន់។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់វាគឺ 7.6 MeV ។ ចំណាំសម្រាប់ការប្រៀបធៀបថាថាមពលភ្ជាប់នៃ valence អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមគឺប្រហែល 10 eV (10 6 ដងតិចជាង) ។ នៅលើខ្សែកោងនៃការពឹងផ្អែកនៃថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់លើចំនួនម៉ាស់សម្រាប់ស្នូលមានស្ថេរភាព (រូបភាព 93) គំរូខាងក្រោមអាចត្រូវបានកត់សម្គាល់:

ក) ប្រសិនបើយើងបោះចោលស្នូលដែលស្រាលបំផុត នោះនៅក្នុងរដុប ដូច្នេះដើម្បីនិយាយ សូន្យប្រហាក់ប្រហែល ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់គឺថេរ និងស្មើនឹងប្រហែល 8 MeV ក្នុងមួយ

នុយក្លេអុង។ ឯករាជ្យភាពប្រហាក់ប្រហែលនៃថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់ពីចំនួននុយក្លេអុងបង្ហាញពីទ្រព្យសម្បត្តិតិត្ថិភាពនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះគឺថា នុយក្លេអុងនីមួយៗអាចធ្វើអន្តរកម្មបានតែជាមួយនុយក្លេអុងជិតខាងមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ។

ខ) ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់គឺមិនថេរយ៉ាងតឹងរឹង ប៉ុន្តែមានអតិបរមា (~8.7 MeV/nucleon) នៅ ប៉ុន្តែ= 56, i.e. នៅក្នុងតំបន់នៃស្នូលដែកហើយធ្លាក់ទៅគែមទាំងពីរ។ អតិបរមានៃខ្សែកោងត្រូវគ្នាទៅនឹងស្នូលដែលមានស្ថេរភាពបំផុត។ វាមានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងស្វាហាប់សម្រាប់ស្នូលដែលស្រាលបំផុតក្នុងការបញ្ចូលគ្នារវាងគ្នាជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពល thermonuclear ។ ចំពោះស្នូលដែលធ្ងន់បំផុត ផ្ទុយទៅវិញ ដំណើរការនៃការបំបែកទៅជាបំណែកមានអត្ថប្រយោជន៍ ដែលដំណើរការជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពល ហៅថា ថាមពលអាតូមិក។