Энергия связи ядра. Ядерная энергия.

[sergey.gordok]

Здравствуйте.
Я тут начал понемногу изучать химию, но в силу своего характера если чего-то не понимаю, то дальше просто не могу идти. В данном случае я немогу понять основ, а именно того что происходит с ядром.

Главное - я не могу понять почему при образовании атома(слиянии нуклонов) ВЫДЕЛЯЕТЬСЯ энергия?

Между нуклонами существует ядерные силы на основе сильного(ядерного) взаимодействия, в основе которого лежит обмен квантами ядерного поля (пионами) и принципы взаимопревращения - что и удерживают ядро(нуклоны) преодолевая силы кулоновского отталкивания между протонами.

Но почему при образования этих сил (ядерных связей) - энергия не расходуется, а выделяться.

Заранее спасибо за просвещение.

[Nord]

Потому что нуклоны, объединяясь, могут совершить работу. Если взять протон и нейтрон, то они самопроизвольно объединятся. Если бы можно было "привязать" к ним шнурочки, то это притяжение можно было бы превратить в механическую работу. А так она превращается во внутреннюю энергию ядра (объединенное ядро становится "горячим"), которая может быть отдана, например, в виде гамма-лучей.

[Polychemist]

Но почему при образования этих сил (ядерных связей) - энергия не расходуется, а выделяться.

А это вообще обычно в химии . Ведь связи это не какие-то стержни, на создание которых нужна энергия, это просто условное название того факта, что определенным частицам (нуклонам, атомам и т.п.) энергетически выгоднее быть рядом. И соответственно при их сближении из бесконечности на расстояние связи выделяется энергия, в разных формах.
В Вашем случае энергия связи нуклонов оказывается выше кулоновского отталкивания и энергия выделяется. Было бы наоборот - ядро бы не могло существовать.

[sergey.gordok]

Спасибо за ответы.
Мне кажеться понял!

Итак, что я понял:
ядерная сила (сила взаимодействия нуклонов) - это фундаментальная сила, природу которой, в силу ее фундаментальности, объяснить невозможно(аналогично как и других фунд. сил - взаимодействий: гравитационной, электромагнитной ...). И как любая сила она способна совершать работу. Когда нуклоны находятся на расстоянии близком к размерам среднего ядра атома нуклоны начинают взаимодействовать с ядерной силой - проще говоря притягиваться, совершая при этом работу, часть которой (мизерная) идет на преодоление кулоновских сил, остальная часть(большая) идет на "выход" - в виде выделяющейся энергии. Затем чтобы разорвать атом приходиться преодолеть эту же силу ядерного притяжения, на что соответственно затрачивается такая же работа (энергия), которую совершила сила при притягивании. Если при этом образуются атомы с большей силой ядерного притяжения(маса атомов меньшая на выходе), то разница и есть выходом полезной энергии ядерной реакции.
В основе этого лежать принципы ядерной реакции.
Тогда как в основе бесчисленных химических реакций лежать создание химических связей между атомами, в основе которых лежать в основном электромагнитные силы между электронами и атомами, атомы соединяться между собой благодаря обмену (общим пользованием, отдаваниям, прижиманием, смешанное) электронами, при этом при создании такой хим. связи работа совершаеться электромагнитными силами, в результате чего также выделяться энергия(переход из воды в лед - тут хим связи образуются благодаря водородным соединениям молекул, и выделяться тепло). При разрушении хим связей нам нужно затратить энергию приложеную на их создание (нагревание льда).

Только не совсем понятно зачем нейтральному атому, нужно это состояние завершонностти последних орбит электронов, в результате чего он станет НЕ НЕЙТРАЛЬНЫМ - но скорее всего это просто не объясними и надо принять как таковое?

Аналогия с действием этих сил можно провести на примере другой фундаментальной силы - гравитационной. В ходя зону дейсвия гравитационного поля Земли астероид начинает ею притягиваться, в результате чего его потенциальная энергия перерастает в кинетическую(т.е сила совершает работу по его притягиванию), когда астероид падает на землю его кин энергия высвобождается в виде тепла и т.д. - аналогично высвобождению энергии при хим и ядерных реакциях.

Я прав?

[Maloy]

а еще забыли про E=mc2 ^^
примеры полезны, но не забывайте что это не более чем модель и к примеру объяснение спина как вращение шарика вокруг своей оси весьма полезно, но не более того и это всеголишь модель...
но так же не забывайте что хороший химик может получить правильное решение с неверными моделями (Ван Флек вроде перефразировал Ферми)

[dan14444]

ядерная сила (сила взаимодействия нуклонов) - это фундаментальная сила, природу которой, в силу ее фундаментальности, объяснить невозможно(аналогично как и других фунд. сил - взаимодействий: гравитационной, электромагнитной ...).

Гм... Физики упорно пытаются - но для младого химика и так пойдёт .
Но "ядерной силы" не бывает! А бывает сильное и электрослабое взаимодействие. А гравитация - вообще не сила!

Только не совсем понятно зачем нейтральному атому, нужно это состояние завершонностти последних орбит электронов, в результате чего он станет НЕ НЕЙТРАЛЬНЫМ - но скорее всего это просто не объясними и надо принять как таковое?

Патамучта ентот лишний електрон к ядру притягивается сильнее, чем отталкивается от остальных електронов.

А вообще почему тема не в "школьной химии"?...

[VTur]

Итак, что я понял:
ядерная сила (сила взаимодействия нуклонов) - это фундаментальная сила, природу которой, в силу ее фундаментальности, объяснить невозможно(аналогично как и других фунд. сил - взаимодействий: гравитационной, электромагнитной ...).

Почему невозможно? Можно! Хотите с классических позиций, как действие поля. Хоти с квантовых, как обмен частицами-переносчиками.

[Mefisto]

Можно попроще или, как говорится, на пальцах: всё в природе стремится к минимуму энергии, к наиболее выгодному состоянию. И так случилось, что одним из таких энергетически выгодных состояний является связь (химическая, ядерная или другая - не важно). Допустим у нас было 2 состояния: одно до связывания, другое после. То, которое после - более выгодное, то есть что происходит с энергией в процессе связывания? Она выделяется!