Дефект масс и энергия связи

Между нуклонами в ядрах существует особое ядерное сильное взаимодействие – притяжение, обеспечивающее устойчивость ядер несмотря на отталкивание одноименно заряженных протонов.

Энергия связи ядра определяется величиной той работы, которую нужно совершить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны без придания им кинетической энергии. Энергия связи ядра является разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих ядро, и их энергией в ядре.Уменьшение массы ядра при его образовании объясняется выделением энергии связи. Если W _св – величина энергии, выделяющейся при образовании ядра, то соответствующая ей масса

называется дефектом массы и характеризует уменьшение суммарной массы при образовании ядра из составляющих его нуклонов.

Если ядро массой М _яд образовано из Z протонов с массой m_p и из (A – Z) нейтронов с массой m_n, то:

Вместо массы ядра М _яд величину ∆ m можно выразить через атомную массу М _ат:

где m_Н – масса водородного атома. При практическом вычислении ∆ m массы всех частиц и атомов выражаются в атомных единицах массы (а.е.м.). Одной атомной единице массы соответствует атомная единица энергии (a.e.э.): 1 а.е.э. = 931, 5016 МэВ.

Дефект массы служит мерой энергии связи ядра:

Удельной энергией связи ядра ω _св называется энергия связи, приходящаяся на один нуклон: