Энергия атомного ядра.

подъеме шарика весом в один грамм на высоту одного сантиметра вы затрачиваете энергию, рав­ную примерно 10⁹ Мэв. Однако не следует забывать, что в одном грамме вещества находится огромное число ато­мов. Для того чтобы поднять один атом на эту же высоту, понадобилась бы энергия, равная всего 10^-12 Мэв.

На рис. 5 приведена кривая зависимости энергии связи ядер от их массового числа. На оси ординат отложены средние значения энергии связи, приходящиеся на одну ядерную частицу, то есть E/M —, где Е — энергия связи ядра, а на оси абсцисс — массовое число М.

Так как мы условились, что энергия связи опреде­ляется затраченной на удаление частицы работой, она является по существу отрицательной величиной. Увеличе­ние энергии связи ядра приводит к более устойчивому его состоянию, то есть к уменьшению всей энергии ядра. Переход из менее устойчивого состояния в более устой­чивое всегда сопровождается выделением энергии. Вспом­ните, какую работу совершает падающая с высоких гор вода или какое-нибудь нагретое тело при охлаждении.

При взгляде на кривую рисунка сразу бросается в глаза, что мы можем ожидать выделения энергии только в таких ядерных превращениях, в результате которых будут

Рис. 5. Кривая зависимости энергии связи от массового числа ядер. Наиболее сильно связан­ными, то есть самыми устойчивыми, являются ядра, имеющие среднее массовое число

образованы самые устойчивые ядра — ядра средней величины, то есть при соединении (синтезе) легких ядер или при делении тяжелых.

Если бы нам удалось узнать энергию системы до и после ядерного превращения, мы могли бы определить величину выделяющейся при этом энергии.

Около пятидесяти лет тому назад выдающийся физик А. Эйнштейн установил закон взаимосвязи массы и энер­гии, который играет настолько большую роль в изучении ядерной физики, что его наравне с законами сохранения энергии и массы считают одним из основных законов природы. Этот закон может быть выражен очень простой формулой Е = тс², где т — масса вещества и с — скорость света, равная 300 тысячам километров в секунду, или с — 3 • 10¹⁰ см/сек.

Очевидно, из этого закона следует, что если какое-ни­будь тело или частица приобретает или теряет энергию, то вместе с энергией приходит или уходит некоторое коли­чество массы:

Величина знаменателя в этой формуле с² = 9 • 10²⁰ го­ворит о том, что нужно