خانه دانشنامه
| |||||||||||||||||||||||||
| - | ''در ((فیزیک)) یک اصل کلی است که می گوید :'' برای متلاشی کردن یک سیستم یا مجموعه پایدار باید کار انجام داد. مثلا اگر سیستمی از نوترون ها و پروتون ها ، که هسته اتم را ایجاد می کنند، پایدار باشد. برای از هم سوا کردن آنها باید ((انرژی)) مصرف نمود. ! محاسبه انرژی همبستگی هسته: بررسی جرم های اتمی شناخته شده نشان می دهد که برای هر نوع اتم ، ((جرم اتمی)) همواره کمتر از مجموع جرم های ذرات تشکیل دهنده به حالت آزاد آنهاست. ساده ترین اتم که دست کم شامل یک پروتون ، یک نوترون و یک الکترون باشد دوتریم است: در این مورد جرم ها عبارتند از: ((جرم سکون)) یک ((پروتون)) = amu 1.007276 جرم سکون یک ((نوترون)) = amu 1.008665 جرم سکون یک ((الکترون)) = amu 0.000549 جرم سکون ذرات تشکیل دهنده در حالت آزاد = amu 2.016490 جرم سکون اتم ((دوتریوم)) = 2.014102amu تفاوت (Δm= 0.002388amu) تفاوت جرم سکون ، Δm ، ممکن است کوچک به نظر آید، لیکن به علت ضریب {TEX()} {C_2} {TEX} در رابطه {TEX()} {E=Cm_2} {TEX} این تفاوت جرم با تفاوت انرژی قابل ملاحظه ای مطابقت دارد. بنابرین تفاوت جرم ( Δm ) با تفاوت انرژی ( ΔE ) با رابطه ΔE=CΔm2 به هم مربوط می شوند. یک ضریب تبدیل مناسب برای تبدیل جرم اتمی (برحسب ((واحد جرم اتمی))) به انرژی ( برحسب مگا الکترون ولت) عبارت است از (amu=93.1Mev). Mev = 1amu/931Mev x 0.002388amu 2.22 به هنگام ترکیب این سیستم از ذرات ترکیب شونده آن ، پیش از آن که به صورت یک اتم ((دوتریوم)) درآمده باشد، به اطراف تابیده است. انرژی از دست رفته موردنظر را که از محاسبه تفاوت در جرم سکون حاصل شده، می توان با نتیجه یک آزمایش مستقیم مقایسه کرد. وقتی ((هیدروژن)) با نوترون بمباران ی شود. یک نوترون به صورت واکنش زیر گیر می افتد. __1n+11H→21H+γ__ در این واکنش هیچ گونه اجزای ذره‌ای که ((انرژی جنبشی)) زیادی داشته باشند، ایجاد نمی‌شود. بنابراین جرمی برابر amu0.002388 که تفاوت سبکتر شدن 21H از <up>1n+11Hs> است، به وسیله اشعه گاما ربوده می شود. انرژی این اشعه از طریق آزمایش معین و معلوم شده که MeV22.2 یعنی درست همان مقدار پیشگویی شده است. ! برهمکنش هسته دوتریوم با ((اشعه گاما)): واکنش معکوس ، یعنی واکنشی که در آن دوتریم با اشعه گاما بمباران می شود، نیز بررسی شده‌است: *اگر انرژی پرتوهای اشعه کمتر از MeV22.2 باشد، این واکنش صورت نمی‌گیرد. اما اگر پرتوهای V با انرژی MeV22.2 یا بیشتر به کار گرفته شوند، واکنش صورت می‌گیرد. یعنی پروتون و نوترون از هم جدا و آشکارپذیر می شوند. 21H+γ→1n+11H *به دنبال ((گیر اندازی نوترون|"گیر اندازی" یک نوترون)) به وسیله 11H ، انرژی در یک ((اشعه گاما)) آزاد می شود. این انرژی (MeV22.2) انرژی اتصال دوترون نامیده می‌شود. این انرژی را می‌توان انرژیا دانست که وقتی یک پروتون و یک نوترون برای ایجاد یک هسته باهم ترکیب می‌شود، آزاد می‌گردد. برای حصول واکنش معکوس (وقتی21H با ((اشعه ایکس)) بمباران می‌شود) انرژی باید جذب شود. /> |
+ | !منشأ انرژی همبستگی هسته در فیزیک یک اصل کلی است که می‌گوید: برای متلاشی کردن یک سیستم یا مجموعه پایدار باید کار انجام داد. مثلا اگر سیستمی از نوترونها و پروتونها ، که ((هسته اتم)) را ایجاد میکنند، پایدار باشد. برای از هم سوا کردن آنها باید انرژی مصرف نمود. جرم کلی یک هسته پایدار باید کمتر از مجموع جرمهای جداگانه نوترونها و پروتونهای تشکیل دهنده آن باشد. از طریق محاسبه و تجربه معین شده است که اختلافی بین مجموع جرم نوکلئونهای هسته و جرم هسته پایدار وجود دارد. این اختلاف جرم معادل انرژی هست که جهت متلاشی کردن کامل هسته لازم است. این انرژی موسوم به ((انرژی همبستگی اتم)) می‌باشد. !محاسبه انرژی همبستگی هسته بررسی جرمهای اتمی شناخته شده نشان می‌دهد که برای هر نوع اتم ، ((جرم اتمی)) همواره کمتر از مجموع جرمهای ذرات تشکیل دهنده به حالت آزاد آنهاست. ساده‌ترین اتم که دست کم شامل یک پروتون ، یک نوترون و یک الکترون باشد دوتریم است. در این مورد جرمها عبارتند از: >
تفاوت جرم سکون ، Δm ، ممکن است کوچک به نظر آید، لیکن به علت ضریب C2 در رابطه E = mC2 این تفاوت جرم با تفاوت انرژی قابل ملاحظه‌ای مطابقت دارد. بنابرین تفاوت جرم (Δm) با تفاوت انرژی (ΔE) با رابطه ~~green:ΔE = ΔmC2~~ به هم مربوط می‌شوند. یک ضریب تبدیل مناسب برای تبدیل جرم اتمی (برحسب واحد جرم اتمی) به انرژی (برحسب مگا الکترون ولت) عبارت است از (amu = 93.1Mev). بنابرین اگر تشکیل یک اتم دوتریوم را به هنگام ترکیب یک پروتون و یک نوترون (و اتصال با یک الکترون) را در نظر بگیریم، در این فرآیند مقدار جرمی برابر با: Mev = 1amu/931Mev x 0.002388 amu 2.22 به هنگام ترکیب این سیستم از ذرات ترکیب شونده آن ، پیش از آن که به صورت یک اتم دوتریوم در آمده باشد، به اطراف تابیده است. انرژی از دست رفته مورد نظر را که از محاسبه تفاوت در جرم سکون حاصل شده ، می‌توان با نتیجه یک آزمایش مستقیم مقایسه کرد. وقتی هیدروژن با نوترون ((بمباران وترونی|بمباران)) می‌شود. یک نوترون به صورت واکنش زیر گیر می‌افتد: ::__~~green:1>0>n + 11H → 21H + γ~~__ :: در این واکنش هیچگونه اجزای ذره‌ای که انرژی جنبشی زیادی داشته باشند، ایجاد نمی‌شود. بنابراین جرمی برابر amu 0.002388 که تفاوت سبکتر شدن 21H از <sup>1>0>n + 11H است، بوسیله ((اشعه گاما)) ربوده می‌شود. انرژی این اشعه از طریق آزمایش معین و معلوم شده که MeV 22.2 یعنی درست همان مقدار پیشگویی شده است. !برهمکنش هسته دوتریوم با اشعه گاما واکنش معکوس ، یعنی واکنشی که در آن دوتریم با اشعه گاما بمباران می‌شود، نیز بررسی شده‌است: *اگر انرژی پرتوهای اشعه کمتر از MeV 22.2 باشد، این واکنش صورت نمی‌گیرد. اما اگر پرتوهای V با انرژی MeV 22.2 یا بیشتر بکار گرفته شوند، واکنش صورت می‌گیرد. یعنی پروتون و نوترون از هم جدا و آشکار پذیر می‌شوند. ::~~green:__21H + γ → 1>0>n + 11H__~~:: *به دنبال گیر اندازی یک نوترون بوسیله 11H ، انرژی در یک اشعه گاما آزاد می‌شود. این انرژی (MeV 22.2) انرژی اتصال دوترون نامیده می‌شود. این انرژی را می‌توان انرژی دانست که وقتی یک پروتون و یک نوترون برای ایجاد یک هسته باهم ترکیب می‌شود، آزاد می‌گردد. برای حصول واکنش معکوس (وقتی21H با ((اشعه ایکس)) بمباران می‌شود) انرژی باید جذب شود. | ||||||||||||||||||||||
| *بنابراین می‌توان چنین پنداشت که انرژی اتصال مقدار انرژی لازم برای شکستن هسته به ذرات هسته‌ای سازنده آن است. | *بنابراین می‌توان چنین پنداشت که انرژی اتصال مقدار انرژی لازم برای شکستن هسته به ذرات هسته‌ای سازنده آن است. | ||||||||||||||||||||||||
| - | ! ((انرژی هسته ای)): مفهوم انرژی هسته‌ای برای تمام مواردی که اجزایی ساده به وسیله نیرویی به هم می‌پیوندند و یک سیستم پیچیده به‌وجود می‌آورند، به کار می‌آید. مثلا ((زمین)) در مداری به دور ((خورشید)) قرار گرفته و با ((نیروی گرانشی|جاذبه گرانشی)) به آن متصل است و در این صورت برای جدا شدن و گریز از خورشید باید مقداری ((انرژی جنبشی)) اضافی به آن داده شود. ! مباحث مرتبط با عنوان: |
+ | !انرژی هسته‌ای مفهوم انرژی هسته‌ای برای تمام مواردی که اجزایی ساده بوسیله نیرویی به هم می‌پیوندند و یک سیستم پیچیده بوجود می‌آورند، بکار می‌آید. مثلا زمین در مداری به دور خورشید قرار گرفته و با ((نیروی گرانشی|جاذبه گرانشی)) به آن متصل است و در این صورت برای جدا شدن و گریز از خورشید باید مقداری انرژی جنبشی اضافی به آن داده شود. در یک ((اتم هیدروژن)) eV 13 لازم است تا الکترون از قید هسته‌ای که با ((نیروی الکتریکی|جاذبه الکتریکی)) به آن اتصال یافته خلاص شود. برعکس ، وقتی یک هسته عریان11H الکترونی را گیر می‌اندازد و به یک اتم هیدروژن خنثای پایدار معمولی مبدل می‌شود. سیستم مقداری انرژی برابر با eV 13 بوسیله تابش از دست می‌دهد و این درست انرژی فوتون گسیل یافته‌ای است که در این فرآیند یعنی ، فرآیند گیراندازی الکترون ، مشاهده می‌شود. اما فقط انرژیهای اتصال هسته‌ای آنقدر بزرگ هتند که تفاوت جرم مربوط به آنها قابل اندازه‌گیری می‌شود. !مباحث مرتبط با عنوان | ||||||||||||||||||||||
| *((الکترون)) | *((الکترون)) | ||||||||||||||||||||||||
| - | *((انرژی هسته ای)) | + | *((انرژی هسته‌ای)) | ||||||||||||||||||||||
| *((انرژی همبستگی اتم)) | *((انرژی همبستگی اتم)) | ||||||||||||||||||||||||
| + | *((بمباران نوترونی)) | ||||||||||||||||||||||||
| *((پروتون)) | *((پروتون)) | ||||||||||||||||||||||||
| *((ساختار اتمی)) | *((ساختار اتمی)) | ||||||||||||||||||||||||
| *((ساختار هسته ای)) | *((ساختار هسته ای)) | ||||||||||||||||||||||||
| *((واحد جرم اتمی)) | *((واحد جرم اتمی)) | ||||||||||||||||||||||||
| - | *((ساختار هسته ای)) *((سوخت هسته ای)) |
+ | *((ساختار هسته‌ای)) *((سوخت هسته‌ای)) | ||||||||||||||||||||||
| *((گیراندازی الکترون)) | *((گیراندازی الکترون)) | ||||||||||||||||||||||||
| *((گیر اندازی نوترون)) | *((گیر اندازی نوترون)) | ||||||||||||||||||||||||
| *((نوترون)) | *((نوترون)) | ||||||||||||||||||||||||
| + | *((نوکلئون)) | ||||||||||||||||||||||||
|
از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها. برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد.. |
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
شبکه ملی مدارس ایران رشد