フレームワークがしっかりと束縛されればされるほど、ある種の制御を維持する力がより強固になり、それを引き離すと予想されるエネルギーがより顕著になります.その結果、コアがどれだけしっかりと結合しているかを分析することで、原子パワーについて知ることができます。コアの限界エネルギー (BE) を、コアを個別の陽子と中性子に完全に解体することが期待されるエネルギーとして特徴付けます。静止質量からコアの BE を決定できます。この 2 つは、アインシュタインの有名な関係 E =(Δm)c2 を通じて関連付けられています。結合されたフレームワークは、そのさまざまな構成要素よりも適度な質量を持っています。核子がよりしっかりと結合されているほど、コアの質量はより控えめになります。
核結合エネルギーの意味
電子結合エネルギーは、負に帯電した電子が +ve 帯電したコアの静電引力によって保持されるため、粒子から電子を除去すると予想される基本エネルギーです。電子結合エネルギーは電子ボルト (eV) で推定されます。ここで、1 eV =1.6 x 10-19 J です。
電子制限エネルギーの範囲は次のとおりです:
- 核数 (Z) に正比例します。
- コアからの分離に反比例します。たとえば、内部シェル電子は、外部シェル電子よりも顕著な結合エネルギーを持ちます。
適用されたエネルギーがその電子結合エネルギーよりも注目に値すると仮定すると、電子はイオタから除去されなければなりません。内部シェル電子が放出されるたびに、機会は外部シェルからの電子によって満たされます。このシフトからの豊富なエネルギーは、電磁放射として送信されます。
核結合エネルギーの例
化学的に言えば、結合エネルギーは、原子核に束縛されている電子を再配置または除去するなど、亜原子粒子を原子核に分解または分離するために必要なエネルギー量です。これは、結晶内で固く結ばれている原子やイオンをばらばらにするために必要なエネルギーとも言えます。
- 分離の結合エネルギーは、KJ/mol で測定されます。 2.23 MeV (メガ電子ボルト) は、水素原子核の結合エネルギーです。
- 223 万電子ボルト (MeV) のエネルギーを供給することで、1 つの陽子と 1 つの中性子で構成される水素 2 原子核を完全に分割することができます。対照的に、動きの遅い中性子と陽子が結合して水素 2 原子核を形成すると、2.23 MeV のガンマ線が放出されます。結合した粒子の全体の質量は、構成粒子の質量の合計よりも結合エネルギーに等しい量だけ小さくなります (アインシュタインの質量エネルギー方程式で表されます)。
結合エネルギー曲線の説明
私たちが知っているように、原子核の質量は、その必須陽子と中性子の総質量よりも小さいです。再現しようとしている原子核内の同じ数の中性子と陽子を見ると、個々の陽子と中性子の全体的な質量は、それらが単一の原子核として集まっている場合よりも常に大きいことがわかります。
質量欠損は、個々の核子の合計と生成物の合計の間の質量の差です。原子核を再び陽子と中性子に分解するのに必要なエネルギー量は、核子あたりの結合エネルギーとして定義されます。結合エネルギーが高いほど、それぞれの原子核から素粒子を分解するのが難しくなります。
H2 から始まり、原子番号が上がるにつれて結合エネルギーが増加します。その結果、He (ヘリウム) は水素よりも核子あたりの結合エネルギーが高く、Li はヘリウムよりも高い結合エネルギー (KJ/mol) を持ち、ベリリウムはリチウムよりも高い結合エネルギーを持ちます。このパターンは、鉄に到達するまで続きます。その後徐々に減少します。
結合エネルギー曲線
結合エネルギーは、核子の数に全核結合エネルギーを掛けて計算されます。鉄では、安定領域に結合エネルギー曲線のピークが見られます。これは、より重い原子核の分裂 (別名核分裂)、または軽い原子核の結合 (別名核融合) のいずれかが、より緊密に結合しているが質量あたりの質量が小さい原子核を生成することを示唆しています。核子。
核結合エネルギー曲線の説明
陽子と中性子が再び結合して原子核を作るとき、質量欠損 (Δm と略す) は同じ量のエネルギー (Δmc2) に変換されます。これが原子核の結合エネルギーです。
ここでは、アインシュタインのエネルギー質量方程式としてよく知られている結合エネルギー式 Δmc2 が使用されます。
Δ m =(拘束されていないシステムの推定質量) または質量変化 (システムの測定質量)
たとえば、核物理学の式は次のとおりです。
Δm =(中性子と陽子の質量の合計) − (測定された原子核の質量)
c =3 x 108 m/秒。
結論
原子核をその構成要素である電子と陽子に分解するのに必要なエネルギーは、電子結合エネルギーと呼ばれます。水素原子から始まり、グループを下るにつれて鉄まで結合エネルギーが増加し、その後、結合エネルギーが徐々に減少します.
