طاقة الربط بشكل عام هي الطاقة اللازمة لتفكيك نظام إلى أجزاءه المكونة له. فمجموع أجزاء أو مكونات أي نظام دائما ما تحمل طاقة وضعية أكبر من الطاقة الوضيعة للنظام المكونة له، لهذا يكون النظام أكثر استقراراً من مكوناته منفردة أو متفرقة. وتَشكل أي نظام دائما ما يرافقه أطلق أو فقد للطاقة. ويمكننا تقسيم أنواع طاقة الربط إلى ما يلي:
طاقة الربط عند المستوى الذري تُستمد من التفاعل الكهرومغناطيسي بين السحابة الإلكترونية وبروتونات الذرة. فطاقة الربط الذرية هي الطاقة اللازمة لفصل إلكترونات الذرة عن نواتهم، وعادة تسمى هذا الطاقة بطاقة التأين. في المستوى الجزئيي تكون طاقة الربط بين الذرات أو الجزئيات، فطاقة الربط الجزئية هي التي تعرف بالروابط الكيميائية مثل الرابطة التساهمية والأيونية وغيرها ومن الروابط الكيميائية. أما طاقة الربط النووية فإنها تكون بين مكونات النواة، وهي الطاقة اللازمة لفصل البروتونات والنيوترونات عن بعضهم البعض بحيث تتغلب طاقة الربط النووية على القوة النووية القوية. طاقة الربط النووية
تتكون النواة من بروتونات ونيوترونات متراصة ومجتمعة بداخلها، وكتلة النواة دائما وأبداً تكون أقل من مجموع الكتل السكونية للنيوترونات والبروتونات المكونة للنواة، والفرق بين كتلة النواة والكتل السكونية للنيوترونات وللبروتونات يسمى بالنقصان الكتلي، ووفق لقانون تكافؤ الكتلة مع الطاقة فإن طاقة الربط النووية تتناسب تناسباً طردياً مع النقصان الكتلي.
- طاقة الربط ( الارتباط) النووية (عادل جاسب) - طاقة الربط الارتباط النووية - الفيزياء التطبيقي - سادس اعدادي - المنهج العراقي
- درس النوى - الكتلة و الطاقة Noyaux - masse et énergie الثانية بكالوريا ياسين الدراز
- تعريف طاقة الربط النووي – موقع الأشعة التعليمي
- القوة النووية - موضوع
طاقة الربط ( الارتباط) النووية (عادل جاسب) - طاقة الربط الارتباط النووية - الفيزياء التطبيقي - سادس اعدادي - المنهج العراقي
حساب طاقة الترابط النووي ـ طاقة الربط النووية تحويل وحدات: وحدة الكتل الذرية (و. ك. ذ) = 1. 66×10 -27
كجم, 1كجم = 1/ (1. 66×10 -27) و. ذ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مثال1: إذا علمت أن كتلة نواة ذرة الهليوم
He ( عددها الذري 2 وعددها الكتلي 4) هي (4. 0026) و. ذ وأن كتلة البروتون (1. 0073) و. ذ وكتلة النيوترون (1. 0087) و. ذ. احسب كلاً من 1ـ طاقة الربط
النووية 2ـ متوسط طاقة الربط النووية. الحــل
عدد البروتونات في ذرة الهليوم =2بروتون. إذن كتلة البروتونات في نواة ذرة الهليوم= 2×1. 0073=2. 0156 و. ذ (وحدة
كتلة ذرية)
عدد النيوترونات في نواة الهليوم =2
نيوترون إذن كتلة النيوترونات في نواة الهليوم = 2×1. 0087=2. 0174 و. ذ
فيكون مجموع كتل مكونات النواة منفرة = 4. 0330
و. ذ
ولكن من المعطيات في المثال كتلة نواة الهليوم
مجتمعة = 4. 0026 و. ذ
∆ ك = مجموع كتل مكونات النواة – كتلة النواة =4. 0330 - 4. 0026 = 0. 0294 و. ذ=0. 0294×1. 66×10 -27 =4. 8804×10 -29
كجم
طاقة الربط النووية = ∆ ك×ع 2 ص =4. 8804×10 -29 ×(3× 8 10) 2 =4. 3936×10 -12 جول
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ مثال2: احسب متوسط طاقة الربط
النووية لنواة الكربون التي ( عددها الذري 4 وعددها الكتلي 12)
، علماً بأن الكتلة الذرية للكربون هي 14.
درس النوى - الكتلة و الطاقة Noyaux - Masse Et Énergie الثانية بكالوريا ياسين الدراز
وتحسب من العلاقة:
متوسط طاقة الربط النووية = طاقة الربط النووي ÷ عدد النيوكلونات في النواة
ملاحظة: يمكن حساب طاقة الربط النووية بوحدة (مليون إلكترون فولت) من
العلاقة: طاقة الربط النووية = ∆ ك × 931
تحويل وحدات: وحدة الكتل الذرية (و. ك. ذ) = 1. 66×10 -27
كجم
1كجم = 1/ (1. 66×10 -27) و. ذ
يمكنكم من أدناه
هل اعجبك الموضوع:
معلم لمادة الفيزياء ـ طالب ماجستير في تخصص تكنولوجيا التعليم، يهتم بالفيزياء والرياضيات وتوظيف تكنولوجيا التعليم في العملية التعليمية، بما في ذلك التدوين والنشر لدروس وكتب الفيزياء والرياضيات والبرامج والتطبيقات المتعلقة بهما
تعريف طاقة الربط النووي – موقع الأشعة التعليمي
وهذه نقطة مهمة علينا تذكرها عند معالجة التغيرات التي تطرأ على النوية وتؤدي على ظهور إلكترونات داخل النواة. لننظر في ما يحدث لطاقة مجموعة من النويات المتباعدة عن بعضها البعض عندما تجتمع معاً في تركيب نووي. يمكننا اعتبار طاقة تفاعل هذه النويات صفراً عندما تكون متباعدة عن بعضها البعض، وحينئذ تكون الطاقة الكلية للمجموعة هي مجموع طاقات كتل السكون لها. فإذا ما اقتربت النويات من بعضها البعض، فإن البروتونات ستعاني من تزايد التنافر بسبب قوى كولوم، أما النيوترونات فلن يعنيها هذا في شيء، ولن تعانى من أية قوة، فإذا صارت المسافة نحو 2 fm ، فإن كلا من البروتونات والنيوترونات ستبدأ في الإحساس بقوة الربط النووية الشديدة التي تطغى على تنافر كولوم، ونتيجة لذلك تتقارب البروتونات والنيوترونات حتى تكون نواة. وبالنسبة لنواة ما فإن كل بروتون وكل نيوترون يكون مربوطاً داخل النواة بنفس طاقة الربط وهي –E 0. (ما سبب كون طاقة الربط ذات إشارة سالبة؟). ويلخص الشكل (1) شكل طاقات البروتون والنيوترون عند مسافات مختلفة من النواة (طاقات كتلة السكون المنفردة ليست مذكورة) ونستنتج من هذا أن:
الشكل 1)): منحنيات طاقة وضع نيوترون وبروتون داخل نواة مستقرة.
القوة النووية - موضوع
فالنويات الخفيفة تقع بمنطقة الاندماج وهي المنطقة الواقعة بين العدد الكتلي ١ إلى ٦٢ ففي هذه النويات تكون القوة النووية القوية هي المسيطرة كون عدد الجسيمات النووية – البروتونات والنيوترونات- في هذه النويات قليل مما يجعل هذه النويات لديها كثافة طاقة ربط نووية كبيرة. ويستمر الارتفاع في كثافة طاقة الربط النووية من العدد الكتلي ١ إلى ٦٢. فالعناصر التي عددها الكتلي قريبٌ من ٦٠ مثل النيكل والحديد لديها أعلى كثافة طاقة ربط نووية وهذه المنطقة هي قمة النيكل والحديد. تأتي بعد ذلك منطقة الانشطار وهي منطقة النويات الثقيلة أو ذات العدد الكتلي الأكبر من ٦٢، هنا تكون قوة التنافر الكهربائي للبروتونات هي المسيطرة كون عدد الجسيمات النووية في النواة كبير مما يؤدي إلى ضعف كثافة طاقة الربط النووية في هذه العناصر، وكلما زادت الجسيمات النووية في النواة قلت كثافة طاقة الربط النووية. ومن الملاحظ من مخطط كثافة طاقة الربط أن النويات ذات العدد الكتلي القريب من ٤٠ لديها نيوترونات أكثر من البروتونات وذلك حتى تقلل من تأثير قوة التنافر الكهربائي للبروتونات وتزيد من القوة النووية القوية وتبقى النواة مستقرة. وعندما يتخطى عدد البروتونات ٨٢ في النواة تعجز القوة النووية القوية عن جمع الجسيمات النووية داخل النواة وذلك بسبب تجاوز قوة التنافر الكهربائية للقوة النووية القوية وعندها تكون النواة غير مستقرة أو نواة مشعة.
ن من بين الكميات المهمة جداً التي تتركز حولها الكثير من الدراسات هي الكتلة النووية (nuclear mass). حيث وجد أن هناك فرق بين مقدارالكتلة النووية M(A, Z) المقاسة معملياً وبين مقدارمجموع كتل مكونات النواة بصورة منفردة ( أي حسابياً) ويعود هذا الفرق إلى تحول جزء من كتلة النواة إلى طاقة ( قانون آينشتاين) تعمل على تماسك مكونات النواة مع بعضها البعض ويطلق على هذا الطاقة بطاقة الربط الكلية للنواة (total binding energy) ويرمز لها بـ ويمكن تعريف طاقة الربط النووية بأنها الشغل اللازم بذله لتفكيك النواة إلى مكوناتها أو هي الطاقة المتحررة عند تجميع نويات منفردة مع بعضها. إن العلاقة التي تربط طاقة الربط النووية وكتلة النواة ومكوناتها يمكن كتابتها بالمعادلة التالية: حيث وجد ان طاقة الربط الكلية كمية تعتمد بصورة مباشرة على كل من ( A و Z) وهذا يعني بان قيمتها تتغير من نواة إلى أخرى.
مراجع [ عدل]