Найти тему
Just science

Так что же там с этими массами?

Не так давно я опубликовал статью, в которой предложил вам немного подумать над одной задачей, если вы не знакомы с ней, то переходите по ссылке.

Да, практически все дали правильный ответ и это не может не радовать) Все дело в дефекте масс. Для тех кто не знает что это, я постараюсь объяснить.

Объяснение

Все связанно со спецификой ядерной физики. Здесь мы имеем дело с высокими скоростями частиц и большими внутренними энергиями. Поэтому возникает необходимость пользоваться формулами теории относительности Эйнштейна. На следующем изображении я приведу некоторые выводы:

-2

Согласно этим формулам, энергия покоя частицы высчитывается по формуле E0=mc^2 , таким образом, говоря о массе, ведут речь о ее энергии покоя.

Если наш объект состоит из нескольких частиц, то его масса, в общем случае, не равняется сумме масс его составных частиц, а зависит от кинетической и потенциальной энергий частиц входящих в него. Таким образом получается, что масса в ядерной физике не аддитивна.

В нашем случае, ядро урана это сложная частица, состоящая из нуклонов. Поэтому его масса (энергия) покоя определяется не только массой протонов и нейтронов, а еще и их энергией (движения и связи). Чем больше энергия связи, тем меньше масса ядра (упрощенно говоря: часть энергии покоя переходит в энергию связи). То есть ядро, находящееся в основном энергетическом состоянии, обладает наименьшей массой.

-3

Если растет энергия внутреннего движения нуклонов, то увеличивается масса (энергия) покоя ядра, но она всегда будет меньше суммы масс нуклонов. Высчитывается дефект масс по простой формуле: нужно из суммы масс нуклонов вычесть массу самого ядра. А массу ядра можно достаточно точно измерить с помощью специальных методов.

На этом все, надеюсь у меня получилось донести до вас мысль этого решения. Если вам нравится такой формат, то ставьте лайки! Обязательно подписывайтесь на канал, если еще не сделали этого!