تاریخچه ی:
سطح انرژی هسته‌ای
تفاوت با نگارش: 2
| | !دید کلی | | !دید کلی |
| - | ((واکنش هسته‌ای|واکنشهای هسته‌ای)) ، چه خود بخودی و چه القایی ، منجر به تغییر ((انرژی)) می‌شوند. مقدار ~~green:Q~~ یا انرژی در یک واکنش هسته‌ای به مقدار انرژی آزاد شده یا جذب شده در طول واکنش مربوط است. ((انرژی پیوندی)) فرم ساده مقدار __Q__ در واکنشهای خاصی است که با تشکیل یک هسته از ((نوکلئون|نوکلئونهای)) تشکیل دهنده آن سر و کار دارد. این دو کمیت مشابه کمیتهای ترمودینامیکی ((آنتالپی)) یک واکنش (__H∆__) و آنتالپی تشکیل (__Hf∆__) می‌باشد. |
+ | ((واکنشهای هسته‌ای)) ، چه خود بخودی و چه القایی ، منجر به تغییر ((انرژی)) می‌شوند. مقدار ~~green:Q~~ یا انرژی در یک واکنش هسته‌ای به مقدار انرژی آزاد شده یا جذب شده در طول واکنش مربوط است. ((انرژی پیوندی)) فرم ساده مقدار __Q__ در واکنشهای خاصی است که با تشکیل یک هسته از نوکلئونهای تشکیل دهنده آن سر و کار دارد. این دو کمیت مشابه کمیتهای ترمودینامیکی ((آنتالپی)) یک واکنش (__H∆__) و آنتالپی تشکیل (__Hf∆__) می‌باشد.
{img src=img/daneshnameh_up/6/65/atom.gif}
|
| | !رابطه جرم - انرژی | | !رابطه جرم - انرژی |
| - | در اوایل قرن بیستم ، ((انیشتین)) معادله جرم و انرژی را بیان نمود: ~~green:__E = mC²__~~ />می‌دانیم که در هر فرآیند ، مقدار کل ((قانون بقای ماده و انرژی|ماده و انرژی)) ثابت است و ماده و انرژی قابل تبدیل به یکدیگر هستند. در فرآیندهای معمولی شیمیایی ، تبدیل ماده به انرژی به اندازه‌ای کوچک است که قابل اندازه گیری نیست. با وجود این ، این امر برای فرآیندهای هسته‌ای که با تغییرات بزرگتر انرژی در مقایسه با واکنشهای شیمیایی سر و کار دارند، صادق نیست. در این قسمت ، ((هم ارزی جرم و انرژی|رابطه‌های جرم - انرژی)) برای هسته‌ها و برای واکنشهای هسته‌ای مورد بحث قرار می گیرند. |
+ | در اوایل قرن بیستم ، "__انیشتین__" معادله جرم و انرژی را بیان نمود: ~~green:__E = mC²__~~>>می‌دانیم که در هر فرآیند ، مقدار کل ماده و انرژی ثابت است و ماده و انرژ قابل تبدیل به یکدیگر هستند. در فرآیندهای معمولی شیمیایی ، تبدیل ماده به انرژی به اندازه‌ای کوچک است که قابل اندازه گیری نیست. با وجود این ، این امر برای فرآیندهای هسته‌ای که با تغییرات بزرگتر انرژی در مقایسه با ((واکنش شیمیایی|واکنشهای شیمیایی)) سر و کار دارند، صادق نیست.
در این قسمت ، ((هم ارزی جرم و انرژی|رابطه‌های جرم - انرژی)) برای ((هسته|هسته‌ها)) و برای واکنشهای هسته‌ای مورد بحث قرار می‌گیرند. |
| | !تغییرات انرژی در واکنشهای هسته‌ای | | !تغییرات انرژی در واکنشهای هسته‌ای |
| - | مقدار __Q__ برای یک واکنش هسته‌ای ، از طریق تفریق جرمهای کلیه محصولات واکنش از جرمهای کلیه واکنش دهنده‌ها و تبدیل __∆__ (جرم) بدست آمده به واحدهای انرژی محاسبه می‌شود. همچنین ممکن است مقادیر اضافه جرم را به جای جرمهای حقیقی بکار برد.
>
>__~~green:Q = (مجموع جرمهای واکنش دهنده‌ها - مجموع جرمهای محصولات)~~ (931.5Mev/dalton)__ />که در آن جرم بر حسب ~~green:دالتن~~ است. |
+ | مقدار __Q__ برای یک واکنش هسته‌ای ، از طریق تفریق جرمهای کلیه محصولات واکنش از جرمهای کلیه واکنش دهنده‌ها و تبدیل __∆__ (جرم) بدست آمده به واحدهای انرژی محاسبه می‌شود. همچنین ممکن است مقادیر اضافه جرم را به جای جرمهای حقیقی بکار برد.
__~~green:Q = (مجموع جرمهای واکنش دهنده‌ها - مجموع جرمهای محصولات)~~ (931.5Mev/dalton)__>>که در آن ، جرم بر حسب ~~green:دالتن~~ است. |
| | !فروپاشی مدار بسته برای محاسبات جرم - انرژی | | !فروپاشی مدار بسته برای محاسبات جرم - انرژی |
| - | جرمهای نوکلیدی تهیه شده تجربی در مورد بسیاری از نوکلیدها ، مخصوصا گونه‌های ((مواد رادیواکتیو|رادیواکتیو)) با عمر کوتاه قابل دسترسی نیستند. بنابراین ، از نظریه‌های غیر مستقیم یا تجربی برای محاسبه جرمهای نوکلیدی یا مقادیر انرژی مورد نیاز استفاده می‌گردد. یکی از روشهای غیر مستقیم بکار رفته برای این منظور ، دیاگرام فروپاشی مدار بسته است. چهار نوکلید مختلف در چهار گوشه یک مربع قرار داده می‌شوند. یکی از این نوکلیدها ، مادر سه نوکلید دیگر است. |
+ | جرمهای نوکلیدی تهیه شده تجربی در مورد بسیاری از نوکلیدها ، مخصوصا گونه‌های ((رادیواکتیویته|رادیواکتیو)) با عمر کوتاه قابل دسترسی نیستند. بنابراین ، از نظریه‌های غیر مستقیم یا تجربی برای محاسبه جرمهای نوکلیدی یا مقادیر انرژی مورد نیاز استفاده می‌گردد. یکی از روشهای غیر مستقیم بکار رفته برای این منظور ، دیاگرام فروپاشی مدار بسته است. چهار نوکلید مختلف در چهار گوشه یک مربع قرار داده می‌شوند. یکی از این نوکلیدها ، مادر سه نوکلید دیگر است. |
| | !معادله نیمه تجربی انرژی پیوندی | | !معادله نیمه تجربی انرژی پیوندی |
| - | یک معادله نیمه تجربی برای محاسبه انرژیهای پیوندی برای نوکلیدهایی که جرم نوکلیدی آنها معلوم نبود، در سال 1935 بوسیله ~~green:C.F.Von Weisacker ~~ پیشنهاد گردید. این معادله ب راساس ((مدل قطره مایع هسته)) می‌باشد و ((انرژی بستگی هسته|انرژی بستگی)) را به صورت مجموع پنج عبارت که تنها توابعی از __Z__ و __A__ هستند، بیان می‌کند.
ثابتهای معادله از طریق انطباق معادله تجربی با ((انرژی پیوندی|انرژیهای پیوندی)) بستگی معلوم تعیین شدند. برای هسته‌های با __A>40__ ، توافق بین مقادیر حقیقی حاصل از بکار بردن جرمهای نوکلیدی تجربی در معادله عادی __BE__ و مقادیر پیش بینی شده غالبا بهتر از ~~green:%1~~ است. |
+ | یک معادله نیمه تجربی برای محاسبه انرژیهای پیوندی برای نوکلیدهایی که جرم نوکلیدی آنها معلوم نبود، در سال 1935 بوسیله ~~green:C.F.Von Weisacker ~~ پیشنهاد گردید. این معادله براساس __~~green:مدل قطره مایع هسته~~__ می‌باشد و ((انرژی بستگی هسته|انرژی بستگی)) را به صورت مجموع پنج عبارت که تنها توابعی از __Z__ و __A__ هستند، بیان می‌کند.
ثابتهای معادله از طریق انطباق معادله تجربی با ((انرژی پیوندی|انرژیهای پیوندی)) بستگی معلوم تعیین شدند. برای هسته‌های با __A>40__ ، توافق بین مقادیر حقیقی حاصل از بکار بردن جرمهای نوکلیدی تجربی در معادله عادی __BE__ و مقادیر پیش بینی شده غالبا بهتر از ~~green:%1~~ است.
{img src=img/daneshnameh_up/e/ec/hhhh.jpg}
|
| | !دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای | | !دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای |
| - | معادله نیمه تجربی همچنین می‌تواند به صورت تابعی درجه دوم از __Z__ مجددا نوشته شود. چنانچه نموداری از این معادله به نحوی ترسیم گردد که انرژی پیوندی روی محور عمودی و __Z__ روی محور افقی قرار گیرد، هذلولی تنهایی برای مقادیر ثابت __A فرد__ و دو هذلولی برای مقادیر ثابت __A زوج__ بدست می‌آیند. در این نمودار مقدار انرژی پیوندی در جهت پایین افزایش می‌باید. این هذلولیها ، هذلولیهای انرژی پیوندی ((ایزوبار)) یا __دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای__ نامیده می‌شوند.
واژه دیاگرام سطح به این دلیل اتلاق می‌گردد که این هذلولیها برشهایی در میان یک نمودار سه بعدی انرژی پیوندی ، ((عدد اتمی)) و تعداد ((نوترون)) هستند که دارای یک سطح موجی می‌باشند. چنین نمودارهای سه بعدی "سطح" انرژی پیوندی توضیح می‌دهند که هسته‌های پایدار در "دره پایداری" که از خط پایداری __بتا__ تبعیت می‌کند، قرار می گیرند. |
+ | معادله نیمه تجربی همچنین می‌تواند به صورت تابعی درجه دوم از __Z__ مجددا نوشته شود. چنانچه نموداری از این معادله به نحوی ترسیم گردد که انرژی پیوندی روی محور عمودی و __Z__ روی محور افقی قرار گیرد، هذلولی تنهایی برای مقادیر ثابت __A فرد__ و دو هذلولی برای مقادیر ثابت __A زوج__ بدست می‌آیند. در این نمودار ، مقدار انرژی پیوندی در جهت پایین افزایش می‌باید. این هذلولیها ، هذلولیهای انرژی پیوندی ((ایزوبار)) یا __دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای__ نامیده می‌شوند.
واژه دیاگرام سطح به این دلیل اتلاق می‌گردد که این هذلولیها برشهایی در میان یک نمودار سه بعدی انرژی پیوندی ، ((عدد اتمی)) و تعداد ((نوترون)) هستند که دارای یک سطح موجی می‌باشند. چنین نمودارهای سه بعدی "__~~green:سطح انرژی پیوند~~__" توضیح می‌دهند که هسته‌های پایدار در __دره پایداری__ که از خط پایداری __بتا__ تبعیت می‌کند، قرار می‌گیرند. |
| | !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| | *((انرژی بستگی هسته)) | | *((انرژی بستگی هسته)) |
| | *((انرژی پیوندی)) | | *((انرژی پیوندی)) |
| | *((تراز انرژی)) | | *((تراز انرژی)) |
| | *((ترموشیمی)) | | *((ترموشیمی)) |
| - | *((هسته|خواص هسته)) |
+ | *((هسته)) |
| | *((شیمی تابشی)) | | *((شیمی تابشی)) |
| | *((شیمی هسته‌ای)) | | *((شیمی هسته‌ای)) |
| | *((مدلهای ساختمانی هسته‌ای)) | | *((مدلهای ساختمانی هسته‌ای)) |
| | *((نوکلئون)) | | *((نوکلئون)) |
| | *((واکنشهای هسته‌ای)) | | *((واکنشهای هسته‌ای)) |
| | *((هم ارزی جرم و انرژی)) | | *((هم ارزی جرم و انرژی)) |
