Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 11
Известно, что масса ядра всегда меньше арифметической суммы масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Это означает, что при образовании ядер происходит потеря в массе (Δт), которая, согласно теории относительности, предложенной А. Эйнштейном в 1905 г., эквивалентна энергии (Е)
где с — скорость света в вакууме, равная 3 · 10>10 см/сек. Чем больше происходит потеря в весе, тем больше выделяется энергии, и поэтому образуется более прочное ядро.
Рис. 4. Зависимость средней энергии связи нуклонов в атомных ядрах (нижняя кривая) и дефекта масс (верхняя кривая) от их массовых чисел (составлена И. П. Селиновым).
Таким образом, мерой устойчивости ядра и энергии связи его нуклонов является величина Ат, которая равна
где т>р — масса протона;
т >п — масса нейтрона;
mz,a — масса ядра с массовым числом А и порядковым номером Z.
На рис. 4 приведены кривые зависимости энергии связи нуклонов в ядрах (Е/А) и дефекта масс
Атомные ядра благодаря своим малым размерам имеют необычайно высокую плотность — около 10>14г/см>3. Эта величина свидетельствует о чрезвычайно больших силах, которые удерживают нуклоны в ядре. Природа этих сил еще полностью не установлена.
Существенно новый этап в развитии наших представлений об атомных ядрах и элементарных частицах начался с постройкой гигантских ускорителей заряженных частиц — фазотронов (синхроциклотронов) и синхрофазотронов. Первый из них был построен в 1947 г. в г. Беркли в США. Второй, более мощный, ускоритель был построен в СССР в г. Дубна в 1949 г.; он ускоряет протоны до энергии около 700 Мэв (мегаэлектронвольт). Сейчас там работает другой ускоритель, дающий протоны с энергией 10 000