Номер 6, страница 235 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 46. Ядерные силы. Вопросы - номер 6, страница 235.

Условие.

6. Чем отличается энергия связи атомного ядра от его удельной энергии связи?

Решение.

Решение

Энергия связи и удельная энергия связи — это две связанные, но разные по своему физическому смыслу характеристики атомного ядра.

Энергия связи ($E_{св}$) — это полная энергия, которая выделяется при образовании ядра из отдельных нуклонов (протонов и нейтронов), или, что эквивалентно, минимальная энергия, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на составляющие его нуклоны. Она является мерой общей прочности ядра. Энергия связи определяется дефектом масс $\Delta m$ по формуле Эйнштейна: $E_{св} = \Delta m \cdot c^2 = (Z \cdot m_p + N \cdot m_n - M_я) \cdot c^2$, где $\text{Z}$ — число протонов, $\text{N}$ — число нейтронов, $m_p$ и $m_n$ — массы свободного протона и нейтрона, а $M_я$ — масса ядра. Энергия связи является экстенсивной величиной, то есть она, как правило, растет с увеличением общего числа нуклонов в ядре.

Удельная энергия связи ($\epsilon$) — это энергия связи, приходящаяся на один нуклон. Она вычисляется как отношение полной энергии связи к массовому числу $\text{A}$ (общему числу нуклонов): $\epsilon = \frac{E_{св}}{A}$. Удельная энергия связи является интенсивной величиной и служит основной характеристикой стабильности атомного ядра. Чем больше удельная энергия связи, тем прочнее ядро. В отличие от полной энергии связи, удельная энергия не растет неограниченно, а имеет максимум в районе ядер железа ($A \approx 56$), что объясняет выделение энергии как при синтезе легких ядер, так и при делении тяжелых.

Таким образом, ключевое отличие состоит в том, что энергия связи — это абсолютная характеристика для всего ядра в целом, а удельная энергия связи — это относительная характеристика (в расчете на один нуклон), которая позволяет объективно сравнивать стабильность различных ядер.

Ответ: Энергия связи — это полная энергия, удерживающая вместе все нуклоны в ядре; она зависит от общего размера ядра. Удельная энергия связи — это энергия связи в расчете на один нуклон; она является мерой стабильности ядра и позволяет сравнивать прочность связей в разных ядрах.