Čo a skrýva v atómovom jadre VÄZBOVÁ ENERGIA JADRA alebo Čo a skrýva v atómovom jadre PaedDr. Jozef Beňuška jbenuska@nextra.sk

Atómové jadrá sú zložené sústavy X - všeobecná značka prvku Z - protónové (atómové číslo) A - nukleónové číslo N - neutrónové číslo

Chemický prvok, izotop... Jadrá s rovnakým protónovým číslom patria atómom toho istého prvku. Chemický prvok ZX je látka, ktorej atómy majú rovnaký počet protónov Z v jadrách. Izotopy prvku sa líšia nukleónovým číslom A, teda majú rozličný počet neutrónov v jadrách.

Hmotnosť atómu prvku m(X) Ar (relatívna atómová hmotnosť) udáva, koľkokrát je pokojová hmotnosť atómu väčšia ako je atómová hmotnostná konštanta. mu = 1,66057.10-27 kg Relatívne atómové hmotnosti iónov sa určujú hmot- nostným spektrometrom.

Hmotnosť jadra... mj - skutočná, experimentálne určená hmotnosť jadra m - súčet hmotností nukleónov v jadre

Bj = m - mj Bj=Zmp+(A-Z)mn- mj Hmotnostný úbytok - Bj Hmotnosť jadra je vždy menšia ako je súčet hmot- nosti Z protónov a (A-Z) neutrónov.

Hmotnostný úbytok - Bj Ej - väzbová energia Podľa Einsteinovho vzťahu DE= Dmc2 každej zme- ne vnútornej energie DE zodpovedá zmena Dm po- kojovej hmotnosti sústavy... Ej - väzbová energia Čím je väčší hmotnostný úbytok Bj tým je jadro ľahšie a tým väčšia je väzbová energia Ej a nukle- óny sú silnejšie v jadre viazané.

Dodaná energia Ej Energiu Ej musíme jadru dodať, ak ho chceme rozložiť na jednotlivé nukleóny.

Uvoľnená energia Ej Energia Ej sa uvoľní pri syntéze jadra z jednot- livých nukleónov.

Väzbová energia Priemerná väzbová energia - je väzbová energia pripadajúca na jeden nukleón.

A Priemerná väzbová energia v jadrách... 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - s rôznymi nukleónovými číslami A.

Energia sa uvoľňuje... A 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - ak sa jadrá s menšou väzbovou energiou menia na jadrá s väčšou väzbovou energiou. Uvoľňuje sa rozdiel energií.

Jadrové procesy, pri ktorých sa uvoľňuje energia: 1. syntéza ľahkých jadier na ťažšie (procesy prebiehajúce vo vnútri hviezd), 2. Štiepením veľmi ťažkých jadier na ľahšie (v reaktoroch jadrových elektrární).

Jadrové sily - viažu v jadre nukleóny. Vlastnosti jadrových síl: - sú príťažlivé sily, - nezávisia od elektrického náboja nukleónu, - ich pôsobenie veľmi rýchlo klesá so zväčšovaním vzdialenosti medzi nukleónmi (dosah 10-15 m).

Pri syntéze jadra z jednotlivých nukleónov: Test Pri syntéze jadra z jednotlivých nukleónov: a) sa energia stráca, b) sa energia sa nespotrebuje ani neuvoľňuje, c) sa energia uvoľňuje, d) sa energia spotrebuje. 1

Pri rozdelení jadra na jednotlivé nukleóny: Test Pri rozdelení jadra na jednotlivé nukleóny: a) sa energia stráca, b) sa energia sa nespotrebuje ani neuvoľňuje, c) sa energia uvoľňuje, d) sa energia spotrebuje. 2

Priemerná väzbová energia je väzbová energia: Test Priemerná väzbová energia je väzbová energia: a) stredne ťažkých jadier, b) pripadajúca na jeden nukleón, c) ľahkých jadier, d) ťažkých jadier. 3

Pre priemernú väzbovú energiu jadra platí veliči- nová rovnica: Test Pre priemernú väzbovú energiu jadra platí veliči- nová rovnica: 4

Energia sa uvoľňuje ak: Test Energia sa uvoľňuje ak: a) ak sa jadrá s väčšou väzbovou energiou menia na jadrá s menšou väzbovou energiou, b) ak sa jadrá s menšou väzbovou energiou menia na jadrá s väčšou väzbovou energiou., c) ak sa jadrá menia na jadrá s rovnako väzbovou energiou, c) ak sa jadrá menia na jadrá s menšou väzbovou energiou. 5