BelNET logo

Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь

Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET

eng

rus

Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "2257"
Теоретическая часть. Формула Вайцзеккера для энергии связи ядра
Барткевич А.Р.

Атомное ядро представляет собой квантовую многочастичную систему. Поэтому применение к ее описанию микроскопических подходов, основанных на фундаментальной теории межнуклонных взаимодействий, довольно затруднительно. Изучение характеристик, свойств, структуры ядер в значительной степени идет через экспериментальное определение тех или иных величин и закономерностей и поиск адекватно описывающих их полу- или чисто феноменологических моделей.

Некоторые экспериментально установленные особенности зависимости удельной энергии связи ядра от массового числа приводят к капельной модели ядра и к следующей из этой модели полуэмпирической формуле Вайцзеккера для энергии связи ядра:


  • Первое слагаемое в приведенной формуле пропорционально массовому числу ядра и называется объемной энергией. В основе такой зависимости лежит короткодействующий характер притягивающих ядерных сил, который проявляется в ограничении числа межнуклонных связей, т.е. в так называемом свойстве насыщения. Подобным свойством обладают химические силы, связывающие молекулы жидкости.
  • Второе слагаемое поверхностная энергия ядра уменьшает полную энергию связи за счет менее связанных поверхностных нуклонов. Это аналог энергии поверхностного натяжения жидкости.
  • Третье слагаемое в энергии связи обусловлено кулоновским отталкиванием протонов. В капельной модели соответствующую энергию (ее называют кулоновской энергией) находят для равномерно распределенного заряда по объему сферы радиуса .
  • Четвертое слагаемое энергия симметрии ядра отражает тенденцию к стабильности ядер с . В основе объяснения указанной особенности лежит принцип Паули.
  • Пятое слагаемое энергия спаривания учитывает повышенную стабильность основных состояний ядер с четным числом протонов и (или) нейтронов. Природа этой энергии заключается в зависимости ядерных сил от взаимной ориентации полных моментов нуклонов.
Входящие в формулу коэффициенты , , , и оцениваются из экспериментальных данных по энергиям связи и принимаются равными:

МэВ; МэВ; МэВ; МэВ;

МэВ для четно-четных ядер, для нечетных ядер, МэВ для нечетно-нечетных ядер.

>>Контрольные вопросы и задания

Оглавление <<


Обоснование этих моделей, конечно же, должно проводиться в рамках фундаментальной теории.
В рамках капельной модели ядро рассматривается как сферическая капля несжимаемой заряженной ядерной жидкости.
Вход, регистрация