V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
následujícím §1. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
Vazbová energie atomových jader
Jak již bylo řečeno, protony neutrony jsou jádře vázány přitažlivou silnou interakcí. jádro hélia 4He2 hmotnostní úbytek 0,5061. Pod celkovou vazbovou energií jádra rozumí energie potřebná úplnému rozložení jádra
na jednotlivé volné nukleony *).1.8 1. Podle obr.10-25g, vazbovou energii MeV, jeden
nukleon připadá vazbová energie MeV.2.10 jsou tím dány
kvantové energetické hladiny protonů neutronů poli jaderných sil, které obsazují nezávisle.
*) Necháváme zde zatím stranou mechanismy, jakými lze takové rozložení složení jader uskutečnit; budeme se
tím zabývat §1.2.9 §1.2 "Radioaktivita"
se seznámíme procesy mechanismy, kterými mohou jádra přecházet konfigurací vyšší energií
na konfigurace nižší energií při radioaktivních přeměnách. touto
vazbovou silou nukleonů spojena určitá potenciální energie zvaná vazbová energie nukleonu celého
jádra. Pro uskutečnění každého jaderného
procesu ostatně každého fyzikálního proces vůbec) musí být splněny dvě základní podmínky:
energetická bilance existence příslušného mechanismu, jakým proces probíhá.mp (N-Z). Rozdíl mezi výslednou klidovou hmotností jádra celkovou klidovou
hmotností volných nukleonů, nichž jádro složeno,
∆m Z. Jestliže
vydělíme celkovou vazbovou energii jádra počtem nukleonů dostaneme průměrnou
vazbovou energii jeden nukleon Ev Ev/N.1. Tato vazbová energie zároveň rovna energii, která uvolnila
při vzniku jádra jednotlivých nukleonů.
Pokud těchto hladinách nastane situace, kdy energie jiné konfigurace protonů neutronů je
energeticky dostatečně nižší, "zapracuje" mechanismus slabé interakce, která schopna
vzájemně přeměňovat protony neutrony dojde radioaktivní přeměně beta (beta− nebo beta+
podle toho, zda přebytek neutronů nebo protonů).1.10.
Podle relativistické koncepce ekvivalence hmotnosti energie vlivem vazbové energie
celková hmotnost jádra m(Z,N) vždy poněkud menší než součet hmotností jeho volných protonů Z.mn.
Modely atomového jádra
http://astronuklfyzika. stabilitě lehčích
a středně těžkých jader rozhoduje poměr počtu protonů neutronů.mp
a neutronů (N-Z). Podle Einsteinova vztahu ekvivalence mezi hmotností energií
souvisí hmotnostní úbytek celkovou vazbovou energií jádra vztahem c2. Pro těžká jádra oblasti uranů transuranů
pak nastává radioaktivita alfa důsledku neschopnosti silné interakce, díky krátkému dosahu, udržet
pohromadě tak velký počet nukleonů. Všechny tyto procesy rozebereme hlediska mechanismů
i energetické bilance 3-rozměrné tabulce nuklidů, mapující vazbové energie nukleonů jádrech
- pasáž "Stabilita nestabilita atomových jader", obr.RNDr.2. Souvisí jednak stabilitou "vnější" při dodání energie jádru zvenčí
(většinou rozptylem nějakých částic ostřelujících jádro), jednak "vnitřní" stabilitou nestabilitou
působením vnitřních mechanismů nukleonech jejich vazbách.
Vazbová energie stabilita atomových jader
Podobně jako jiných vázaných systémů, lze očekávat, vazbová energie atomových jader bude
úzce souviset jejich stabilitou.
Např.cz/JadRadFyzika.3 "Jaderné reakce".htm (50 58) [15.mn m(Z,N) ,
se nazývá hmotnostní úbytek defekt.2008 12:13:17]
.
Hmotnostní úbytek vyjadřuje buď gramech nebo atomových jednotkách hmotnosti (1/12
hmotnosti atomu uhlíku 12C), vazbová enrergie jaderné fyzice většinou vyjadřuje v
megaelektronvoltech [MeV]
