Khi một hạt nhân được tạo thành từ các nuclon thì nó cần một năng lượng W_lk và ngược lại, nó cần một năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị để phá vỡ một hạt nhân thành các nuclon W_lk. Lượng năng lượng này được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân nuclon trong hạt nhân. Cùng Hoàng Giang Solar thực nghiệm câu hỏi ngay bài viết dưới đây bạn nhé.
Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân là gì?
Trước tiên, ta cùng tìm hiểu về năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân. Năng lượng liên kết riêng e là năng lượng liên kết được tính cho 1 nuclon. Công thức là e = ΔE/A. Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân chính là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân. Khi năng lượng liên kết riêng này có giá trị càng lớn thì hạt nhân sẽ càng bền vững và tương tự điều ngược lại.
Năng lượng liên kết riêng là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị bao nhiêu?
Năng lượng liên kết là gì?
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị là khái niệm chỉ một loại năng lượng xuất hiện trong vật lý hạt nhân, cụ thể hơn là năng lượng liên kết của hạt nhân.
Theo đó, năng lượng liên kết hạt nhân là nguồn năng lượng tỏa ra ứng với độ hụt khối của hạt nhân. Khi một hạt nhân được tạo thành từ các nuclon thì nó cần một năng lượng (W_{lk}) và ngược lại, nó cần một năng lượng để phá vỡ một hạt nhân thành các nuclon (W_{lk}), lượng năng lượng này được gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân. nucleon trong hạt nhân.
Sở dĩ chúng ta gọi năng lượng này là năng lượng liên kết vì để phá vỡ một hạt nhân X, chúng ta phải cung cấp một năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị đúng bằng năng lượng mà hệ các hạt đã tỏa ra khi hạt nhân được hình thành.
Theo Einstein: Mỗi khi khối lượng nghỉ của một vật giảm đi thì một năng lượng nào đó được giải phóng.
Công thức tính năng lượng liên kết riêng
Năng lượng liên kết hay là năng lượng liên kết của hạt nhân tính bằng công thức như sau: ε=Wlk/A
Trong đó:
ε là năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có đơn vị là MeV/Nuclon
Các hạt nhân bền vững thường sẽ có ε lớn nhất đạt khoảng 8.8 MeV/nuclon. Cụ thể thì đó là những hạt nhân nằm khoảng giữa của bảng tuần hoàn, nghĩa là ứng với 50 < A < 80.
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị là bao nhiêu?
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị là năng lượng liên kết trung bình của một nuclon trong hạt nhân.
Năng lượng liên kết hạt nhân X là năng lượng toả ra khi các nuclon riêng lẻ liên kết tạo thành hạt nhân hay là năng lượng tối thiểu cần thiết để phá vỡ hạt nhân thành các nuclon riêng lẻ: DE = Dm.c2 = (m0 – m) c2
Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân được tính bằng công thức (là năng lượng liên kết riêng của 1 nucleon): e = ΔE/A.
Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho sự bền vững của hạt nhân, năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững và ngược lại.
Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là gì?
Bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân là gì? Câu hỏi này được rất nhiều bạn quan tâm và thắc mắc. Các nuclon liên kết với nhau bằng lực hạt nhân. Lực hạt nhân không có cùng bản chất với lực tĩnh điện hay là lực hấp dẫn gì cả bởi nó là loại lực mới truyền tương tác giữa những nuclon trong hạt nhân, tức là lực tương tác mạnh. Lực hạt nhân chỉ có thể phát huy tác dụng của nó trong phạm vi kích thước của hạt nhân là 10^-15m mà thôi.
Ý nghĩa về độ lớn của năng lượng liên hết riêng
Độ lớn của năng lượng liên kết riêng hay độ lớn năn lượng riêng của hạt nhân có nhiều ý nghĩa như sau:
Ngoại trừ những hạt sơ cấp riêng rẽ như là notron, proton, electron thì hạt nhân nào cũng có đặc điểm là khi năng lượng liên kết riêng càng lớn thì chúng sẽ càng bền.
Những hạt nhân nằm ở giữa bảng tuần hoàn nói chung có năng lượng liên kết riêng lớn hơn so với những năng lượng liên kết riêng của hạt nhân nằm ở vị trí đầu bảng, cuối bảng tuần hoàn. Vì vậy nên chúng cũng bền bỉ và cứng cáp hơn.
Những hạt nhân mà sở hữu số khối từ 50 đến 95 thì có năng lượng liene kết riêng lớn nhất, tức là khoảng 8.8 MeV/nuclon. Đồng thời đây cũng là những hạt nhân bền vững nhất.
Vậy bản chất lực tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân chính là lực tương tác mạnh bạn nhé.
Mất khối là gì?
Khi hạt nhân AZX được tạo thành từ Z proton và N nơtron thì độ hụt khối là:
∆m = [Zmp + (A – Z).mN] – mX
Giải thích ký hiệu:
- Z là số hiệu nguyên tử
- N là số nơtron
- A là số nucleon (với A = N + Z)
- P, mN, mx lần lượt là khối lượng của proton, nơtron và khối lượng của hạt nhân
- ∆m là độ hụt khối lượng
Lực hạt nhân là gì?
Các nuclon trong hạt nhân sẽ hút nhau bằng một lực mạnh, tạo ra hạt nhân bền vững. Lực hấp dẫn đó chính là lực hạt nhân. Lực hạt nhân năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị không phải là lực tĩnh điện, vì lực hạt nhân luôn là lực hút giữa hai proton, giữa hai nơtron và cối của một nơtron này với một proton khác. Nói cách khác, lực hạt nhân sẽ không phụ thuộc vào điện tích.
Lực hạt nhân không cùng bản chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện. Đó là một loại lực mới truyền tương tác giữa các nuclon trong hạt nhân. Và lực này được gọi là lực mạnh.
Lực hạt nhân sẽ chỉ phát huy tác dụng trong kích thước hạt nhân » 10-15 m. Khi nằm ngoài phạm vi này, tức là khoảng cách giữa các nuclon luôn lớn hơn kích thước của hạt nhân, thì lực hạt nhân sẽ nhanh chóng giảm xuống bằng không.
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị cụ thể có nghĩa là gì?
Độ lớn của năng lượng liên kết có ý nghĩa như sau:
- Ngoại trừ các hạt cơ bản riêng lẻ như neutron, proton, electron và hạt nhân, năng lượng liên kết cụ thể càng cao thì độ bền càng cao.
- Các hạt nhân nằm ở giữa bảng tuần hoàn năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị thường có năng lượng liên kết riêng cao hơn các hạt nhân ở cuối hoặc trên cùng của bảng tuần hoàn. Do đó, các hạt nhân này cũng ổn định hơn.
- Hạt nhân có số khối A từ 50 đến 95 sẽ có năng lượng liên kết riêng lớn nhất (khoảng 8,8 MeV/nullon). Và nó là hạt nhân ổn định nhất.
Năng lượng liên kết riêng giống nhau với mọi hạt nhân là đúng hay sai?
Năng lượng liên kết riêng giống nhau với mọi hạt nhân là một ý kiến sai. Bởi năng lượng liên kết riêng e là năng lượng được tính theo công thức: ε = ΔE/A
Năng lượng liên kết riêng là đại lượng đặc trưng cho độ bền vững của hạt nhân. Khi năng lượng liên kết riêng càng lớn, hạt nhân càng bền vững và ngược lại. Thực tế những hạt nhân có số khối từ 50 – 80 có năng lượng liên kết riêng lớn nhất nên bền hơn các hạt nhân có số khối nằm ở ngoài khoảng này.
Năng lượng liên kết riêng của một hạt nhân A cơ thể âm hoặc dương đúng hay sai?
Ý kiến này sai. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có tính chất càng lớn thì hạt nhân càng bền vững. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân không có tính chất có thể dương hoặc âm bạn nhé.
Kết luận
Trên đây là một số thông tin Hoàng Giang Solar chia sẻ đến bạn về năng lượng liên kết riêng của hạt nhân có giá trị là năng lượng liên kết. Hi vọng nội dung bài viết hữu ích giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về kiến thức môn vật lý này. Và đừng quên theo dõi chúng tôi thường xuyên để cập nhật những thông tin và kiến thức thú vị, hấp dẫn khác nhé. Xin cám ơn vì đã dành thời gian cho bài viết!
