Дефект массы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Удельная энергия связи в зависимости от атомного номера

Дефе́кт ма́ссы. В связи с различием в советской и зарубежной номенклатуре понятие дефекта масс не является однозначно определенным.

Советская номенклатура:

Дефе́кт ма́ссы — разность между массой покоя атомного ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа. В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ. mass excess). Как правило, избыток массы выражается в кэВ.

\!  \Delta (Z,A) = M_n(Z,A)-A

Зарубежная номенклатура:

Дефе́кт ма́ссы (англ. mass excess) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида, выраженная в атомных единицах массы. Обозначается обычно ~{\Delta}m.

~{\Delta}m=(Z \cdot m(p) + N \cdot m(n)) - M_n(Z,A)

Согласно соотношению Эйнштейна, энергия связи пропорциональна дефекту массы:

\!  \Delta E = \Delta (m \cdot c^2) = c^2 \cdot \Delta m

где \Delta m — дефект массы и с — скорость света в вакууме.

Дефект массы характеризует устойчивость ядра.

Дефект массы, отнесённый к одному нуклону, называется упаковочным множителем.

Пример[править | править исходный текст]

Рассчитаем дефект массы при делении ядра 236U на 92Kr, 141Ba, и три нейтрона.

236U → 92Kr + 141Ba + 3 n

Массовое число 236U равно 236. Поскольку реальная атомная масса 236.045563 а.е.м., то дефект массы будет равен +0.045563 а.е.м.. Расчитанный таким же образом дефект массы для 92Kr, 141Ba, и нейтрона: -0.073843 а.е.м, -0.085588 а.е.м. и 0.0086648 а.е.м. соответственно. Дефект массы каждого из элементов, участвуюих в реакции: +0.045563 а.е.м, а дефект массы продуктов деления: -0.073843+(-0.085588)+3*(0.0086648)=-0.1334366 Разность между массами исходных элементов и продуктов деления: 0.045563-(-0.133436)=0.1789996 а.е.м, показывает, что дефект массы продуктов деления меньше, чем исходных компонентов, и так могло происходить расщепление ; это вычисление можно также было произвести только для масс исходных элементов.

Результирующая разность масс (дефект массы) может быть легко преобразована в энергию, с помощью 1 а.е.м. = 931.494 МэВ/с², что даёт выход 166 МэВ.

Ссылки[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]