Что такое дефект массы в физике

Дефект массы

Дефе́кт ма́ссы. В связи с различием в советской и зарубежной номенклатуре понятие дефекта масс не является однозначно определенным.

Дефе́кт ма́ссы — разность между массой покоя атомного ядра данного изотопа, выраженной в атомных единицах массы, и массовым числом данного изотопа. В современной науке для обозначения этой разницы пользуются термином избыток массы (англ. mass excess ). Как правило, избыток массы выражается в кэВ.

Дефе́кт ма́ссы (англ. mass defect ) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида, выраженная в атомных единицах массы. Обозначается обычно .

где — дефект массы и с — скорость света в вакууме.

Дефект массы характеризует устойчивость ядра.

Дефект массы, отнесённый к одному нуклону, называется упаковочным множителем.

Ссылки

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Дефект массы» в других словарях:

ДЕФЕКТ МАССЫ — разность DМ между массой М системы взаимодействующих тел (частиц) и суммой их масс в свободном состоянии. Определяется полной энергией их взаимодействия, т. е. энергией их связей Есв. Для атомных ядер дефект массы обусловлен взаимодействием… … Большой Энциклопедический словарь

дефект массы — Разность между массой атома и числом нуклидов в ядре. [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN mass defect … Справочник технического переводчика

дефект массы — разность ΔМ между массой М системы взаимодействующих тел (частиц) и суммой их масс в свободном состоянии. Определяется полной энергией их взаимодействия, то есть энергией их связи Есв:ΔМ = Есв/с2. Знание дефекта массы позволяет определить… … Энциклопедический словарь

дефект массы — masės defektas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. mass defect vok. Kernschwund, m; Massendefekt, m rus. дефект массы, m pranc. défaut de masse, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

дефект массы — masės defektas statusas T sritis chemija apibrėžtis Branduolį sudarančių protonų ir neutronų rimties masių sumos ir branduolio rimties masės skirtumas. atitikmenys: angl. mass defect rus. дефект массы … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

дефект массы — masės defektas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. mass defect vok. Massendefekt, f rus. дефект массы, m pranc. défaut de masse, m … Fizikos terminų žodynas

дефект массы — masės defektas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Branduolio nukleonų rimties masių sumos ir branduolio rimties masės skirtumas. atitikmenys: angl. mass defect vok. Massendefekt, m rus. дефект массы, m pranc. défaut de masse, m … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Дефект массы — разность массы системы свободных и той же системы связанных тел (частиц). Знание дефекта массы позволяет определить величину энергии, выделяющейся в ядерных реакциях (деления, синтеза) … Начала современного естествознания

ДЕФЕКТ МАССЫ — см. Ядро атомное … Химическая энциклопедия

ДЕФЕКТ МАССЫ — атомного ядра величина Am, равная отношению энергии связи атомного ядра WCB к квадрату скорости света в вакууме с: Дельта m = WCB /с2 … Большой энциклопедический политехнический словарь

Источник

Энергия связи. Дефект масс

Урок 49. Физика 9 класс (ФГОС)

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Энергия связи. Дефект масс»

В ядре существуют силы особой природы — ядерные силы, которые действуют между нуклонами на расстояниях, сравнимыми с размерами самих ядер, и препятствуют взаимному электростатическому отталкиванию между протонами в ядре.

Таким образом, чтобы расщепить ядро на отдельные нуклоны, не взаимодействующие между собой, необходимо совершить работу по преодолению ядерных сил. Другими словами, сообщить ядру определённую энергию.

Так вот, минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на отдельные нуклоны, называется энергией связи.

Очевидно, что чем больше эта величина, тем стабильнее ядро.

— А каким образом можно определить величину энергии связи?

Самый простой способ определения этой энергии основан на одном замечательном законе природы, устанавливающим соотношение между массой тел и их энергией. Закон этот был открытым знаменитым учёным Альбертом Эйнштейном в 1905 году:

То есть, согласно этому закону, изменение массы тела влечёт за собой изменение энергии этого тела.

Из записанного соотношения видно, что ничтожному изменению массы тела соответствует значительное изменение энергии. Для примера подсчитаем, какое количество энергии выделится при уменьшении массы какого-нибудь тела на один грамм?

— А какое отношение имеет рассмотренный нами закон к подсчёту энергии связи атомных ядер?

Всё очень просто. Дело в том, что при образовании ядер из протонов и нейтронов освобождается энергия электромагнитного излучения, то есть излучаются фотоны, а энергия ядерной системы уменьшается. Следовательно, это явление должно вести за собой уменьшение массы, так как фотоны уносят с собой некоторую её часть. Значит масса получившегося ядра должна быть меньше суммы масс, входящих в него нуклонов. Эту разность масс называют дефектом массы ядра.

Иными словами, дефект масс — это разность между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра.

В соответствии с соотношением Эйнштейна между массой и энергией, дефект массы и характеризует энергию связи атомного ядра.

Обращаем ваше внимание на то, что при использовании данной формулы, массу входящих в неё частиц следует выражать в килограммах. Тогда значение полученной энергии связи будет выражено в джоулях.

Для примера, давайте рассчитаем энергию связи ядра изотопа лития-семь, если известна масса его ядра.

Как видим, энергии микромира крайне малы и работать с такими числами представляется крайне неудобным. Гораздо проще рассчитывать энергию связи в электронвольтах и мегаэлектронвольтах (эВ и МэВ).

Один электронвольт равен энергии, необходимой для переноса элементарного заряда в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в один вольт.

Иначе говоря, величина одного электронвольта равна значению элементарного заряда в джоулях:

Но энергии связи таковы, что для их вычисления удобно использовать миллионы электронвольт, то есть мегаэлектронвольты (МэВ).

В этом случае формула для определения энергии связи примет вид:

Теперь обратим внимание на тот факт, что в таблице Менделеева и в таблицах масс изотопов приводятся, как правило, не массы ядер, а массы нейтральных атомов. Поэтому формулу для дефекта масс целесообразно преобразовать так, чтобы в неё входила не масса ядра, а масса соответствующего атома.

Ещё одной важной характеристикой в ядерной физике является удельная энергия связи. Так называют энергию связи, приходящуюся на один нуклон.

Чем она больше, тем стабильнее оказывается ядро изотопа. Как правило, лёгкие ядра обладают достаточно малой удельной энергией связи (за исключением гелия два-четыре).

К середине таблицы Менделеева энергия связи достигает своего максимального значения, а к концу — вновь начинает убывать. Поэтому наиболее устойчивы ядра со средними значениями массовых чисел. Лёгкие ядра имеют тенденцию к слиянию (реакция синтеза), а тяжёлые — к распаду (реакция деления). Энергию, выделяющуюся или поглощающуюся в процессе таких ядерных реакций, можно определить, если известны массы взаимодействующих и образующихся в результате этого взаимодействия ядер и частиц. Эту энергию называют энергетическим выходом ядерной реакции.

Следует обратить внимание и на то, что синтез лёгких ядер сопровождается примерно в 6 раз большим выделением энергии на один нуклон по сравнению с делением тяжёлых ядер. Но подобные реакции могут протекать только при очень высоких температурах. Поэтому их называют термоядерными. Но о них мы с вами поговорим в ближайшее время.

Источник

Кто и когда открыл дефект масс?

Пользователи

Кто и когда открыл дефект масс?

Где впервые опубликовано?

Пользователи

Это сложный вопрос. Там была цепочка открытий и подтверждений.

К примеру один из первых упоминаний термин «деффект массы» вводит Я.К. Сыркин в своей статье:

Превращение материи в лучистую энергию

Он же обясняеет про хим реакции.

Модераторы

Превращение материи в лучистую энергию

Вот только ни материя в энергию, ни энергия в материю превращаться не может.

И дефект массы — это не потеря массы.

Неудачную публикацию вы нашли.

Пользователи

Превращение материи в лучистую энергию

Вот только ни материя в энергию, ни энергия в материю превращаться не может.

Может, если понимать, что такое энергия не так, как написано в Неудачных публикациях.

Сумма всей массы во Вселенной не меняется… Масса — это характеристика вещества.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень» К.Прутков С

Пользователи

Превращение материи в лучистую энергию

Вот только ни материя в энергию, ни энергия в материю превращаться не может.

И дефект массы — это не потеря массы.

Неудачную публикацию вы нашли.

Тему не читай, сразу отвечай? Вопрос был кто первый, а не кто правильнее. У Астона про дефект массы не было, а вот то что звезда после поправок Энштейна стала весить меньше и потеряла массу вот это было.

Деффект массы и потеря массы это синонимы. Для 20-х годов это норма. Это после Лондау Лифшец в 1941 издают 2 том теор механики.

Кстати мемуары Борна 70-тых один в один повторяют Сыркина. Единственно что там добавили одно слово было эквивалентность.

Убыль энергии при объединении элементарных частиц в ядро эквивалентна, по Эйнштейну (rл 111, 2), уменьшению массы, так что вес образовавшегося ядра меньше суммарного веса составляющих ero.

Кстати помните вы недавно спорили о том тежелее горячий утюг и тяжлее ли летящий утёг. Так вот как так получается вель формула Энштейна одна, а следовательно и рещультат должен быть одинаковый. Однака он разный?

Модераторы

Тему не читай, сразу отвечай? Вопрос был кто первый, а не кто правильнее.

Темы я читаю. Ответа не знаю, поэтому и не отвечаю. Ограничиваюсь частными замечаниями.

Очень хочется сказать, что «дефект массы открыл Эйнштейн» (это же прямое следствие его уравнения). Но не уверен. Возможно, сходный результат есть и у Лоренца с его «электромагнитной массой). К тому же, \(E=mc^2\) встречается и в работах Хевисайда, и даже Умова.

. звезда после поправок Энштейна стала весить меньше и потеряла массу вот это было.

Это как это. Ну и какая масса Солнца была „до“, и какая стала „после“? И сколько весит Солнце?

Деффект массы и потеря массы это синонимы.

Нет. Эдак вы ещё договоритесь, что „масса исчезает“, „что масса превращается в энергию“ и до прочих мифов.

Дефект массы — это разница массы системы и суммы масс компонентов системы. Следствие неаддитивности массы. Вот и всё.

Это после Лондау Лифшец в 1941 издают 2 том теор механики.

Коверкать фамилии — это отвратительно. Не „теоретической механики“, а „теоретической физики“. Второй том называтся „Теория поля“, то есть, это ну совсем не механика.

Кстати помните вы недавно спорили о том тежелее горячий утюг и тяжлее ли летящий утёг. Так вот как так получается вель формула Энштейна одна, а следовательно и рещультат должен быть одинаковый. Однака он разный?

Я не спорил, я объяснял.

Пользователи

Это сложный вопрос. Там была цепочка открытий и подтверждений.

К примеру один из первых упоминаний термин «деффект массы» вводит Я.К. Сыркин в своей статье:

Превращение материи в лучистую энергию

Он же обясняеет про хим реакции.

Спасибо за компетентный ответ. Действительно на стр. 677 имеется упоминание о дефекте масс. Эта статья Сыркина Я. К. от 1928 г.

Но имеються сомнения, что ранее не было упоминания этого термина.

Ведь сам опыт, который обнаружил, что сумма результата менее суммы исходных продуктов был гораздо ранее.

Модераторы

Ведь сам опыт, который обнаружил, что сумма результата менее суммы исходных продуктов был гораздо ранее.

Вот и вы не разобрались с понятием «дефект массы». Он совсем не про разницу массы исходных продуктов и результата.

В любой реакции масса системы до реакции равна массе системы после реакции. Лишь бы система была изолированной.

Пользователи

Ведь сам опыт, который обнаружил, что сумма результата менее суммы исходных продуктов был гораздо ранее.

Вот и вы не разобрались с понятием «дефект массы». Он совсем не про разницу массы исходных продуктов и результата.

В любой реакции масса системы до реакции равна массе системы после реакции. Лишь бы система была изолированной.

Вы признаёте тот факт, что для гелия масса ядра на 75% меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов?

Модераторы

Вы признаёте тот факт, что для гелия масса ядра на 75% меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов?

С арифметикой у вас тоже совсем плохо?
Масса протона: 1,00728 а.е.м.
Масса нейтрона: 1,00866 а.е.м.
Масса альфа-частицы: 4,00152 а.е.м.
На сколько процентов меньше?
Даааа, задачку про автомат Калашникова вам, пожалуй не решить.

Пользователи

Вы признаёте тот факт, что для гелия масса ядра на 75% меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов?

С арифметикой у вас тоже совсем плохо?
Масса протона: 1,00728 а.е.м.
Масса нейтрона: 1,00866 а.е.м.
Масса альфа-частицы: 4,00152 а.е.м.
На сколько процентов меньше?

Каюсь. Опечатка. Не 75%, а 0,75%

Но вопрос от этого не исчезает.

Вы признаёте тот факт, что для гелия масса ядра на 0,75% меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов?

«В любой реакции масса системы до реакции равна массе системы после реакции».

Модераторы

Вы признаёте тот факт, что для гелия масса ядра на 0,75% меньше суммы масс двух протонов и двух нейтронов?

Конечно, посчитали же.

Вы же писали:
«В любой реакции масса системы до реакции равна массе системы после реакции».

Конечно. Но ведь реакция — это не сложили четыре нуклона и получили альфа-частицу. Так не получится. Вот как осуществляется такое превращение (протон-протонный цикл, основная реакция на Солнце):

Видите, тут во все стороны разлетаются фотоны, нейтрино, позитроны.

Вот если посчитать массу всего до реакции и всего после реакции, получится одинаково.

Пользователи

Так Вы под массой признаётся «массу» БЕЗМАССОВОЙ частицы фотона?

Модераторы

Так Вы под массой признаётся «массу» БЕЗМАССОВОЙ частицы фотона?

Я разве ещё про это не писал? Масса — величина неаддитивная. Масса фотона — ноль. А масса пары фотонов — уже не ноль, больше нуля.

Пользователи

Так Вы под массой признаётся «массу» БЕЗМАССОВОЙ частицы фотона?

Я разве ещё про это не писал? Масса — величина неаддитивная. Масса фотона — ноль. А масса пары фотонов — уже не ноль, больше нуля.

Раз не адетивная, то как тогда вы предлогаете сравнивать массы в «протон-протонный цикл»? Как найти массу «всего» если вы складывать не разеашете?

Пользователи

Так Вы под массой признаётся «массу» БЕЗМАССОВОЙ частицы фотона?

Я разве ещё про это не писал? Масса — величина неаддитивная. Масса фотона — ноль. А масса пары фотонов — уже не ноль, больше нуля.

Ок. Это ваша личная оригинальная точка зрения? Учебник Сивухина, Ландау, Фейнмана признаёт дефект масс? Или нет?

Модераторы

Раз не адетивная, то как тогда вы предлогаете сравнивать массы в «протон-протонный цикл»? Как найти массу «всего» если вы складывать не разеашете?

Модераторы

Я разве ещё про это не писал? Масса — величина неаддитивная. Масса фотона — ноль. А масса пары фотонов — уже не ноль, больше нуля.

Ок. Это ваша личная оригинальная точка зрения? Учебник Сивухина, Ландау, Фейнмана признаёт дефект масс? Или нет?

Я тут только тем и занимаюсь, что пересказываю учебники. Естественно, все они признают дефект масс. И я тоже.

Беда в том, что вы никак не поймёте, что же это такое.

Пользователи

Так Вы под массой признаётся «массу» БЕЗМАССОВОЙ частицы фотона?

Я разве ещё про это не писал? Масса — величина неаддитивная. Масса фотона — ноль. А масса пары фотонов — уже не ноль, больше нуля.

Да. Я разрабатываю эту тему на Большом Форуме. Вчастности я утверждаю что фотон это материальная точка, а свет это бывший фотон, ставший частью точки накопления.

А дефект масс это основа моей Количественной теории: она полностью совпадает с СТО Эйнштейна, без использования пространства, скорости и прочая и прочая:

Постулат II: Время включения минимальной частицы мироздания в любое множестов минимально возможное.
Что Эйнштейн сформулировал так :
Постулат 2 (принцип постоянства скорости света). Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга.

И все выводится из единственной в Физике Аксиомы:
— Есть одна, две, три и более минимальных частей любого тела.

Источник