Естественные науки
Деление ядер урана
Почему при делении ядра урана высвобождается огромное количество энергии, почему например при делении железа такого не происходит?
.
В ядре урана больше протонов, чем в ядре железа. А по размеру, эти ядра примерно одинаковые. Значит, потенциальная энергия кулоновского взаимодействия осколков ядер у ядра урана больше, чем у ядра железа. Поэтому осколки ядра урана отталкиваются друг от друга гораздо сильнее, чем осколки ядра железа. И, соответственно, осколки ядра урана приобретают большую скорость, чем осколки ядра железа.
Но выбор урана в бомбах и реакторах определяется совсем не этим. Если бы ядра железа тоже самопроизвольно распадались на куски, то применяли бы и железо тоже. Энергии и у железа было бы предостаточно.
Ядра урана (и всех химических элементов с размерами ядер больших ядра урана) самопроизвольно распадаются на части из-за того, что ядерные силы, которые удерживают протоны рядом друг с другом являются очень короткодействующими. Их сила уменьшается в геометрической прогрессии с увеличением размера ядра. В то время, как электростатическая сила отталкивания протонов с увеличением расстояния между протонами уменьшается медленно по степенному закону. Поэтому для ядер урана электростатика оказывается больше, чем ядерные силы. Протоны на противоположных сторонах ядра урана суммарно уже отталкиваются друг от друга, а не притягиваются.
.
В ядре урана больше протонов, чем в ядре железа. А по размеру, эти ядра примерно одинаковые. Значит, потенциальная энергия кулоновского взаимодействия осколков ядер у ядра урана больше, чем у ядра железа. Поэтому осколки ядра урана отталкиваются друг от друга гораздо сильнее, чем осколки ядра железа. И, соответственно, осколки ядра урана приобретают большую скорость, чем осколки ядра железа.
Но выбор урана в бомбах и реакторах определяется совсем не этим. Если бы ядра железа тоже самопроизвольно распадались на куски, то применяли бы и железо тоже. Энергии и у железа было бы предостаточно.
Ядра урана (и всех химических элементов с размерами ядер больших ядра урана) самопроизвольно распадаются на части из-за того, что ядерные силы, которые удерживают протоны рядом друг с другом являются очень короткодействующими. Их сила уменьшается в геометрической прогрессии с увеличением размера ядра. В то время, как электростатическая сила отталкивания протонов с увеличением расстояния между протонами уменьшается медленно по степенному закону. Поэтому для ядер урана электростатика оказывается больше, чем ядерные силы. Протоны на противоположных сторонах ядра урана суммарно уже отталкиваются друг от друга, а не притягиваются.
.
Посмотрите на картинку. Это зависимость удельной энергии связи атомного ядра от его массы.
Мы видим, что ядро железа - самое прочное. При распаде ядра урана получаются осколки, энергия связи которых больше, чем исходного ядра. Возникает так называемый "дфект масс" - масса исходного ядра больше, чем сумма масс продуктов реакции. Естественно разница (в пересчете на энергию) сбежала в виде кинетической энергии продуктов реакции и энергии излучения.

Мы видим, что ядро железа - самое прочное. При распаде ядра урана получаются осколки, энергия связи которых больше, чем исходного ядра. Возникает так называемый "дфект масс" - масса исходного ядра больше, чем сумма масс продуктов реакции. Естественно разница (в пересчете на энергию) сбежала в виде кинетической энергии продуктов реакции и энергии излучения.

представь перед собой два шарика. один сдутый, другой до предела наполнен водой. что легче разорвать?
для первого потребуется много усилий, энергетических затрат, что-бы его порвать.
второй достаточно ткнуть иголкой и вырывающаяся наружу вода сама может совершить какую-либо работу.
у железа малая атомная масса, у урана большая.
это, конечно, объяснение "на пальцах". но суть думаю понятна.
для первого потребуется много усилий, энергетических затрат, что-бы его порвать.
второй достаточно ткнуть иголкой и вырывающаяся наружу вода сама может совершить какую-либо работу.
у железа малая атомная масса, у урана большая.
это, конечно, объяснение "на пальцах". но суть думаю понятна.
Похожие вопросы
- Деление ядер урана
- Деление ядра урана. Цепная физика
- Откуда столько энергии при делении ядер урана?
- почему происходит деление ядра урана-235 при попадании в него нейтрона?
- Обьясните механизм деления ядра урана
- Ядерная физика, помогите пожалуйста) Почему при захвате свободного нейтрона ядром урана -235 происходит его деление?
- Почему ядро урана делится?
- Деление ядер, деффект массы
- чем сжать солнечную систему чтобы началось деление ядра?
- Из-за чего при распаде урана излучается радиация? Почему опасно хранить отходы ведь это не уран а деленные ядра