ថាមពលចងនៃអាតូមដែលមាន: រូបមន្ត, និងការកំណត់តម្លៃ

គ្នានៃអាតូមពិតជាសារធាតុគីមីណាមួយដែលមានសំណុំជាក់លាក់មួយប្រូតុងនិងណឺត្រុងនៃ។ ពួកគេត្រូវបានប្រារព្ធធ្វើឡើងរួមគ្នាដោយការពិតដែលថាភាគល្អិតថាមពលក្នុងបទបង្ហាញពីការចងនៃអាតូមបាន។

លក្ខណៈពិសេសលក្ខណៈនៃកងកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរនៃការទាក់ទាញគឺមានអំណាចខ្ពស់បំផុតរបស់ពួកគេសម្រាប់ចម្ងាយតូច (ប្រហែល 10 ^-13 សង់ទីម៉ែត្រ) ។ ជាមួយនឹងការបង្កើនចម្ងាយរវាងភាគល្អិតនិងកម្លាំងនៃការទាក់ទាញនេះត្រូវបានចុះខ្សោយក្នុងរយៈពេលអាតូម។

សុន្ទរកថាលើថាមពលជាប់កាតព្វកិច្ចក្នុងការស្នូល

ប្រសិនបើយើងស្រមៃថាមានវិធីដើម្បីបំបែកមួយដោយមួយពីស្នូលប្រូតុងនិងនឺត្រុងពីអាតូមមួយហើយដាក់ពួកវានៅដូចជាចម្ងាយថាថាមពលចងនៃអាតូមដែលឈប់ដើម្បីធ្វើប្រតិបត្តិការមួយវាត្រូវតែជាការងារលំបាកខ្លាំងណាស់។ ក្នុងគោលបំណងដើម្បីទាញយកខឺណែលរបស់ធាតុផ្សំបរមាណូរបស់ខ្លួននោះយើងត្រូវតែព្យាយាមដើម្បីយកឈ្នះលើកងកម្លាំងនៅតំបន់បរមាណូ។ កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងទាំងនេះនឹងចេញទៅក្រៅដើម្បីបំបែកអាតូមនៅលើ nucleons មាននៅទីនេះ។ ដូច្នេះវាគឺអាចធ្វើបានក្នុងការវិនិច្ឆ័យថាថាមពលនៃអាតូមដែលមានគឺតិចជាងថាមពលនៃភាគល្អិតដែលវាមាននោះទេ។

វាស្មើនឹងរង្គាលនៃម៉ាស់អាតូមនៃភាគល្អិត subatomic នេះ?

នៅឆ្នាំ 1919 ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀនដើម្បីវាស់រង្គាលនៃអាតូមបាន។ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់វាត្រូវបាន "ទម្ងន់" ដោយមធ្យោបាយនៃឧបករណ៍បច្ចេកទេសពិសេស, ដែលត្រូវបានគេហៅ spectrometer ម៉ាស់។ គោលការណ៍នៃការប្រតិបត្ដិការនៃឧបករណ៍បែបនេះគឺត្រូវបានប្រៀបធៀបលក្ខណៈនៃការដែលចលនានៃភាគល្អិតជាមួយមហាជនផ្សេងគ្នា។ លើសពីនេះទៀតភាគល្អិតទាំងនេះមានបន្ទុកអគ្គិសនីដូចគ្នា។ ការគណនាបានបង្ហាញថាភាគល្អិតដែលមានអត្រាផ្សេងគ្នានៃការផ្លាស់ប្តូរនៅតាមគន្លងម៉ាស់ផ្សេងគ្នា។

អ្នកវិទ្យាសាស្រ្តសម័យទំនើបបានរកឃើញជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវខ្លាំងមហាជននៃស្នូលទាំងអស់និងប្រូតុងនិងនឺត្រុងមណ្ឌលបោះឆ្នោតរបស់ពួកគេ។ ប្រសិនបើយើងប្រៀបធៀបទម្ងន់នៃខឺណែលជាក់លាក់មួយជាមួយនឹងផលបូកនៃម៉ាស់នៃភាគល្អិតដែលមាននៅក្នុងវានោះវាប្រែថានៅក្នុងករណីជារៀងរាល់រង្គាលនៃស្នូលនេះគឺមានទំហំធំជាងម៉ាស់ប្រូតុងនិងណឺត្រុងរបស់បុគ្គលនោះ។ ភាពខុសគ្នានេះប្រមាណ 1% សម្រាប់គីមីនីមួយ។ ដូច្នេះវាអាចត្រូវបានសន្និដ្ឋានថាថាមពលនៃអាតូមការចងនេះ - គឺ 1% នៃថាមពលនៃសន្តិភាពរបស់គាត់។

លក្ខណៈសម្បត្តិនៃកងកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ

នឺត្រុងដែលមាននៅក្នុងស្នូលនេះបានរុញច្រានគ្នាដោយកងកម្លាំង Coulomb ។ ប៉ុន្តែនៅអាតូមដូចគ្នានេះមិនធ្លាក់ចុះដាច់ពីគ្នា។ នេះត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយវត្តមាននៃកងកម្លាំងគួរឱ្យទាក់ទាញរវាងភាគល្អិតនៅក្នុងអាតូម។ កងកម្លាំងទាំងនេះដែលជារបស់ធម្មជាតិដែលខុសពីអំណាចដែលហៅថានុយក្លេអ៊ែរ។ និងអន្តរកម្មនៃនឺត្រុនិងប្រូតុងដែលគេហៅថាអន្តរកម្មខ្លាំង។

សង្ខេប, លក្ខណៈសម្បត្តិនៃកងកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរនេះមានដូចខាងក្រោម:

• ឯករាជ្យភាពការចោទប្រកាន់នេះ!
• ប៉ះពាល់តែនៅចម្ងាយខ្លី;
• និងតិត្ថិភាពដែលត្រូវបានគេយល់ឃាត់នៅជិតគ្នាតែមួយចំនួនជាក់លាក់នៃ nucleons ។

បើយោងទៅតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលនៅពេលដែលភាគល្អិតនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានតភ្ជាប់មួយ, មានការចេញផ្សាយនៃថាមពលក្នុងសំណុំបែបបទនៃវិទ្យុសកម្មនេះ។

ថាមពលចងអាតូម: រូបមន្ត

សម្រាប់ការគណនាដោយប្រើរូបមន្តដូចដែលបានបង្ហាញនេះជារឿងធម្មតាមួយ:

_{អ៊ីខ = (Z បាន·ម៉ែត្រទំ + + (} AZ) ·ម៉ែត្រ n -m _{ខ្ញុំ)} ·c²

_{នៅទីនេះអ៊ីក្រោមការចងសំដៅទៅលើថាមពលការចងគ្រាប់នេះ;} គ - ល្បឿននៃពន្លឺ; Z បានគឺជាចំនួននៃប្រូតុងនេះ; (AZ) - ចំនួននៃនឺត្រុង; _{ម៉ែត្រទំសញ្ញាម៉ាស់ប្រូតុងមួយ;} និង M _N - ម៉ាស់នឺត្រុងនេះ។ M _i គឺជាទម្ងន់នៃអាតូមបាន។

ថាមពលខាងក្នុងនៃស្នូលនៃសារធាតុនានា

ដើម្បីកំណត់ថាមពលនៃការចងនុយក្លេអ៊ែរនេះត្រូវបានគេប្រើរូបមន្តដូចគ្នា។ គណនាតាមរូបមន្តការចងដូចដែលបានបង្ហាញកាលពីមុនថាមពលនេះវាគឺជាការមិនច្រើនជាង 1% នៃថាមពលសរុបអាតូមឬថាមពលសល់។ ទោះយ៉ាងណានៅលើការពិនិត្យកាន់តែខិតជិតវាប្រែថាចំនួននេះត្រូវបានប្រែប្រួលណាស់នៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរពីសារធាតុនឹងសារធាតុនេះ។ ប្រសិនបើអ្នកព្យាយាមដើម្បីកំណត់តម្លៃពិតប្រាកដរបស់ខ្លួននោះពួកគេនឹងមានភាពខុសគ្នាជាពិសេសពីស្នូលពន្លឺដែលគេហៅថា។

ឧទាហរណ៍ការចងថាមពលនៅក្នុងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនគឺសូន្យដោយសារតែមានតែមួយប្រូតុង។ ថាមពលការចងនៃស្នូលអេលីយ៉ូមនឹងមាន 0,74% ។ ស្នូលនៃសារធាតុដែលគេហៅថា tritium ចំនួននេះនឹងស្មើនឹង 0,27% ។ នៅក្នុងការអុកស៊ីសែន - 0.85% ។ ក្នុងស្នូលដែលជាអំពីហុកសិប nucleons នៃថាមពលបរមាណូនឹងមានការចងប្រហែល 0.92% ។ ចំពោះស្នូលជាមួយទម្ងន់ខ្លាំងជាងចំនួននេះនឹងថយចុះជាបណ្តើរទៅ 0,78% ។

កំណត់ថាមពលនុយក្លេអ៊ែររបស់អេលីយ៉ូមចង, tritium, អុកស៊ីសែនឬសារធាតុផ្សេងទៀតណាមួយត្រូវបានគេប្រើរូបមន្តដូចគ្នា។

ប្រភេទនៃប្រូតុងនិងណឺត្រុង

នេះជាមូលហេតុចម្បងនៃភាពខុសគ្នាទាំងនេះអាចត្រូវបានពន្យល់។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានរកឃើញថា nucleons ទាំងអស់ដែលត្រូវបានដែលមាននៅក្នុងស្នូលនេះត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទ: ផ្ទៃនិងខាងក្នុង។ nucleons ផ្ទៃក្នុង - គឺជាអ្នកដែលត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយណឺត្រុងផ្សេងទៀតនិងប្រូតុងពីភាគីទាំងអស់។ ផ្ទៃនេះត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយពួកវាបានតែពីខាងក្នុង។

ថាមពលចងនៃអាតូមដែលមាន - កម្លាំងដែលត្រូវបានបញ្ជាក់បន្ថែមទៀតនៅ nucleons ផ្ទៃក្នុងមួយ។ អ្វីមួយវិធីដែលស្រដៀងគ្នា, ហើយកើតឡើងនៅពេលដែលភាពតានតឹងផ្ទៃនៃអង្គធាតុរាវជាច្រើន។

តើមានមនុស្សប៉ុន្មាន nucleons នៅក្នុងស្នូលត្រូវបានដាក់

វាត្រូវបានគេរកឃើញថាចំនួននៃការ nucleons ផ្ទៃក្នុងទាបពិសេសក្នុងស្នូលពន្លឺដែលគេហៅថា។ ហើយអស់អ្នកដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រភេទនៃពន្លឺនោះស្ទើរតែទាំងអស់នៃ nucleons ត្រូវបានចាត់ទុកថាជារាក់។ វាត្រូវបានគេជឿថាថាមពលការចងគ្រាប់បរមាណូ - គឺជាចំនួនទឹកប្រាក់ដែលត្រូវការដើម្បីរីកលូតលាស់ជាមួយនឹងចំនួននៃប្រូតុងនិងនឺត្រុងនេះ។ ប៉ុន្តែទោះបីជាកំណើននេះមិនអាចបន្តជារៀងរហូត។ នៅពេលដែលចំនួនជាក់លាក់នៃ nucleons - ហើយវាគឺពី 50 ទៅ 60 - ចូលជាធរមានគឺជាកម្លាំងមួយផ្សេងទៀត - ច្រានអគ្គិសនីរបស់ពួកគេ។ វាកើតឡើងសូម្បីតែគិតថាតើថាមពលជាប់កាតព្វកិច្ចក្នុងការស្នូល។

ថាមពលចងនៃអាតូមដែលមាននៅក្នុងសមា្ភារៈផ្សេងគ្នាបានប្រើដោយអ្នកវិទ្យាសាស្រ្តក្នុងគោលបំណងដើម្បីបញ្ចេញថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។

អ្នកវិទ្យាសាស្ដ្រជាច្រើនគឺតែងតែមានការចាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងសំណួរនេះ: ដែលជាកន្លែងដែលធ្វើថាមពលស្រាលជាងមុននៅពេលដែលស្នូលចូលទៅក្នុងធ្ងន់ភ្ជាប់? នៅក្នុងការពិត, ស្ថានភាពនេះគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងបន្ទុះនុយក្លេអ៊ែរ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការលាយស្នូលពន្លឺ, គ្រាន់តែដូចដែលវាបានកើតឡើងនៅក្នុងការបំបែកជាចំណែកនៃស្នូលតែងតែបង្កើតឡើងធ្ងន់ប្រភេទរឹងមាំ។ ទៅ "ទទួលបាន" ពីស្នូលពន្លឺ nucleons ទាំងអស់គឺស្ថិតនៅក្នុងគេត្រូវចំណាយថាមពលតិចជាងមួយដែលឈរចេញនៅពេលពួកគេត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នានេះ។ សេចក្តីថ្លែងការសន្ទនាគឺជាការពិតផងដែរ។ នៅក្នុងការពិត, ការសំយោគនៃថាមពលដែលធ្លាក់នៅលើឯកតាជាក់លាក់នៃរង្គាលអាចមានអំណាចបន្ទុះជាក់លាក់បន្ថែមទៀត។

អ្នកវិទ្យាសាស្ដ្របានសិក្សាពីដំណើរការបន្ទុះ

ដំណើរការនេះ នៃការបន្ទុះនុយក្លេអ៊ែរ ត្រូវបានគេរកឃើញដោយក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ Hahn និង Shtrasmanom ក្នុងឆ្នាំ 1938 ឆ្នាំ។ នៅក្នុងរង្វង់ជញ្ជាំងនៃសាកលវិទ្យាល័យទីក្រុងប៊ែកឡាំងនៃអ្នកស្រាវជ្រាវគីមីរកឃើញថាការទម្លាក់គ្រាប់បែកនៅក្នុងដំណើរផ្សេងទៀតនឺត្រុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម, វាត្រូវបានបម្លែងទៅជាធាតុដែលស្រាលជាងមុន, ឈរនៅក្នុងពាក់កណ្តាលនៃតារាងកាលកំណត់នេះ។

ការចូលរួមចំណែកធំមួយដល់ការអភិវឌ្ឍវិស័យនៃចំណេះដឹងនេះបានធ្វើនិងលីហ្សា Meytner ដែលចាប់ខ្លួននៅពេលដែលត្រូវបានស្នើឡើងដើម្បីសិក្សាវិទ្យុសកម្មជាមួយគ្នា។ Hahn ម៉ៃតណឺបានអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើតែនៅលើលក្ខខណ្ឌថាវានឹងធ្វើការស្រាវជ្រាវរបស់ខ្លួននៅក្នុងបន្ទប់ក្រោមដីនិងមិនដែលនឹងឡើងទៅជាន់ខាងលើដែលជាការពិតនៃការរើសអើងមួយ។ ទោះយ៉ាងណានេះមិនបានការពារវាដើម្បីសម្រេចបាននូវការរីកចម្រើនយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងការសិក្សានៃអាតូមបាន។