1. Атом ядросының құрамы, зарядтары, массасы

Реакция энергиясы. Экзо – және эндоэнергиялық реакциялар. Реакция табылдырығы

жүктеу/скачать 3,96 Mb. бет 34/56 Дата 16.12.2022 өлшемі 3,96 Mb. #162957 түрі Құрамы

37.Реакция энергиясы. Экзо – және эндоэнергиялық реакциялар. Реакция табылдырығы.Қатты денелердің өзінде ядролар бір-бірінен олардың өздерінің мөлшері (10-12см) мен ядролық әсерлесу қашықтығына қарағанда, әлдеқайда үлкен (10-8см) қашықтықта орналасқан. Сондықтан өзара әсерлесетін екі ядроны тұйық жүйе деп қарастыруға болады. Тұйық жүйе үшін толық энергия мен импульс сақталады. Ядролық реакциялар үшін энергияның сақталу заңы Е1= Е2 немесе Е01+Т1= Е02+Т2(5.13)түрінде жазылады. Мұндағы Е01 мен Е02 , сәйкес, кірістік және шығыстық жүйелердің тыныштық энергиялары, ал Т1 мен Т2 оладың кинетикалық энергиялары. а+А b+B реакция үшін: . Жалпы жағдайда Е01 мен Е02 тең емес. Е01- Е02 айырмасын реакция энергиясы деп атап, оны Q әрпімен белгілейді. (5.13)- тен (5.14) Егер Q>0 болса, онда тыныштық энергиясының есесінен кинетикалық энергия артады (бөлініп шығады). Мұндай реакция экзоэнергиялық деп аталады. Экзоэнегриялық реакцияны экзотермиялық деп те атайды. Экзотермиялық реакция тиетін бөлшектің кезкелген кинетикалық энергиясы үшін іске асырылады. Тек, ол бөлшектерді ядролық күш әсер ететіндей қашықтыққа дейін жақындатуға жетсе болды. Зарядталған бөлшектер үшін олардың жақындауына қарсы әсер ететін күш - ол кулондық тебілу күші. Бейтарап бөлшектер үшін, әрине, ондай күш жоқ. Q 0 болса, керісінше жүйенің тыныштық энергиясы (массасы) кинетикалық энергияның кемуі есебінен артады. Мұндай реакция эндоэнергиялық (эндотермиялық) деп аталады. Эндоэнергиялық реакция өту үшін тиетін бөлшектің энергиясы жеткілікті жоғары болуы керек. (5.14)-тен оның болу тиістігі көрінеді. Серпімді соқтығыс үшін яғни Q=0. Демек, тек толық энергия емес, тыныштық энергиясы да, кинетикалық энергия да сақталады. Бұл кезде толық кинетикалық энергияны бөлшектер қайта бөліседі. Ядролық реакция энергиясын реакцияның белгісіне жиі қосып жазады (5.15) Экзоэнергиялық реакцияға мысал ретінде дейтрон мен тритийдің әрекеттесуін алуға болады: (5.5)реакция үшін импульстің сақталу заңы (5.16) түрінде жазылады. Әлбетте, нысана ядро (А) тыныштықта болады. Сондықтан, (5.16) былай жазылады : (5.17). Осыны және (5.14)-теңдеуін пайдаланып, эндоэнергиялық реакцияның табалдырықтық (оның өтуіне керек ең төменгі) энергиясын табуға болады. (5.14)-тен Бұл теңдікті тек эндоэнергиялық реакцияға (Q 0) қолдануға болады. Түсетін бөлшектің кинетикалық энергиясының ең кіші мәні шығыстық бөлшектердің кинетикалық энергиясының (Т2) ең кіші мәніне сәйкес келеді. Ал Т2 өзінің ең кіші мәнін, В мен b бөлшектері бірге жүйенің инерция центрімен бірдей жылдамдықпен қозғалғанда, қабылдайды. Ол кезде жүйенің кинетикалық энергиясы болады. Импульстің сақталу заңынан өз кезегінде . Осылардан эндоэнергиялық реакцияның табалдырықтық энергиясы (табалдырығы) немесе деп алсақ (5.18) шығады. Осыдан табалдырық әрқашан реакция энергиясынан үлкен болады. Ауыр ядролар қатысатын реакциялар үшін екенін ескеріп, жуық мәнмен деп алуға болады. Бірақ дәл есептелген кезде болатынын ұмытпау керек. Тіпті m  0 -кванттың қатысуымен өтетін реакция үшін де: немесе әрине, . жүктеу/скачать 3,96 Mb. Достарыңызбен бөлісу: