Номер 5, страница 192 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

5. Как вы понимаете термин удельная энергия связи?

5. Как вы понимаете термин удельная энергия связи?

Удельная энергия связи – это физическая величина, которая вводится для того, чтобы можно было сравнивать стабильность различных атомных ядер между собой. В отличие от полной энергии связи, которая в целом растет с увеличением числа нуклонов в ядре, удельная энергия связи дает более объективную оценку прочности связей внутри ядра.

Термин "удельная энергия связи" ($\varepsilon$) означает энергию связи, приходящуюся на один нуклон (протон или нейтрон) в ядре. Она рассчитывается путем деления полной энергии связи ядра ($E_{св}$) на его массовое число ($\text{A}$), которое равно общему числу нуклонов в ядре ($A = Z + N$):

$\varepsilon = \frac{E_{св}}{A}$

Именно удельная энергия связи, а не полная, является главной мерой устойчивости ядра. Чем выше удельная энергия связи, тем сильнее связаны нуклоны и тем стабильнее ядро.

Анализ зависимости удельной энергии связи от массового числа ($\text{A}$) показывает, что:
• для легких ядер (до $A \approx 50-60$) удельная энергия связи в основном возрастает;
• она достигает максимума в области элементов группы железа (например, у изотопа железа-56), которые являются самыми стабильными;
• для тяжелых ядер (с $A > 60$) она медленно убывает.

Эта зависимость объясняет, почему энергетически выгодны два ключевых ядерных процесса:
1. Термоядерный синтез: слияние легких ядер в более тяжелые. При этом выделяется энергия, так как у конечного ядра удельная энергия связи больше, чем у исходных.
2. Деление ядер: расщепление тяжелых ядер на более легкие осколки. Этот процесс также сопровождается выделением энергии, так как у продуктов деления удельная энергия связи больше, чем у исходного тяжелого ядра.

Ответ: Удельная энергия связи – это энергия связи, приходящаяся на один нуклон в ядре. Эта величина характеризует и позволяет сравнивать относительную стабильность различных атомных ядер. Чем больше значение удельной энергии связи, тем более устойчивым является ядро.