| |
енергію зв'язку ядра на число нуклонів у ньому (на масове число А). Результати таких розрахунків зображені графічно на малюнку 155, де по осі ординат відкладені питомі енергії зв'язку в МеВ, по осі абсцис — масові числа А. З малюнка видно, що питома енергія.зв'язку максимальна (8,65 МеВ) в ядер з масовими числами порядку 100; у масивних і легких ядер вона дещо менша (наприклад, 7,5 МеВ в Урану, 7 МеВ у Гелію). В ядра Гідрогену H питома енергія зв'язку дорівнює нулю, що цілком зрозуміло, оскільки в цьому ядрі немає чого роз'єднувати: воно складається лише з одного нуклона (протона).
У середній частині графіка крива майже паралельна осі абсцис (осі масових чисел). Ця наближена сталість питомої енергії зв'язку дає підстави для двох важливих висновків про характер ядерних сил. По-перше, це свідчить про те, що кожна частинка взаємодіє лише з сусідщми, а не всіма частинками; тому енергія зв'язку ядра пропорційна числу нуклонів,, а питома енергія зв'язку залишається сталою. П о - д р у г е, наближена сталість питомої енергії зв'язку свідчить, що ядерні сили не залежать від того, заряджений чи незаряджений нуклон. Справді, коли б такий зв'язок існував, то, внаслідок більш швидкого зростання числа нейтронів порівняно з протонами в ядрі кожного наступного елемента, питома енергія зв'язку якось би змінювалася.
Крива питомої енергії зв'язку має слабко виражений максимум 8,65 МеВ для ядер з масовим числом А 50—100, тобто у Феруму і близьких до нього за порядковим номером елементів. Це вказує на те, що елементи, які містяться в середній частині Періодичної системи, мають найбільшу енергію зв'язку і є найбільш стійкими.
Малим радіусом дії ядерних сил пояснюється і менша питома енергія зв'язку для легких елементів. Ядра легких елементів містять невелику кількість нуклонів, і відносно велика кількість цих нуклонів міститься біля поверхні ядра (зовнішні нуклони). Ці зовнішні нуклони взаємодіють тільки з внутрішніми, сусідів зверху вони не мають. Отже, вони вносять менший вклад в енергію зв'язку, ніж внутрішні нуклони. Зі збільшенням кількості нуклонів у ядрі відносне число розташованих на поверхні нуклонів зменшується. Тому питома енергія зв'язку для ядер наступних хімічних елементів має бути більшою за питому енергію для попередніх, що й спостерігається на графіку.
Можна заперечити, що в такому випадку повинна збільшуватися питома енергія зв'язку і для ядер середньої частини графіка, адже відносна кількість зовнішніх нуклонів продовжує зменшуватися, а між тим, вона приблизно
|
|