6. Атомное ядро. Энергия связи

Задача №5.

Найти энергию возбуждения, возникающего при захвате ядром 206Pb нейтрона с пренебрежимо малой кинетической энергией.

 

Дано:

207Pb, 206Pb

Решение:

Найти:

ΔE*=?

 

Из условия задачи следует, что энергия возбуждения ядра равна энергии отрыва нейтрона из него.

 

ΔE*=Eотр(n1).

(1)

Энергией отрыва называется минимальная энергия, необходимая для удаления из ядра наименее связанный с ним нуклон. Внутренняя энергия ядра - это та энергия притяжения, которая удерживает нуклоны в ядре. Эту энергию обычно называют энергией связи ядра. Следовательно, при кинетической энергии нейтрона, равной нулю, закон сохранения энергии имеет вид

 

Eсв(207Pb)=Eотр(n1)+Eсв(206Pb).

(2)

Следовательно, энергия возбуждения ядра 207Pb равна

 

ΔE*=E(82Pb207)-E(82Pb206).

(3)

Энергия связи ядра равна

 

Eсв(ZXA)=[Zmp+(A-Z)mn-mяд]·531,5Мэв.

(4)

В квадратных скобках массы частиц заданы в атомных единицах массы. Если поставим в формуле (3) соответствующие выражения (4) для энергий связи ядер, то получим

 

ΔE*=(mn-m207+m206)·931,5МэВ.

(5)

Табличные данные: mn=1,008665а.е.м., m207=206,9759а.е.м., m206=205,97446а.е.м.

Расчет:

 

ΔE*=(1,008665-206,9759+205,97446)·931,5=6,730МэВ.