Osnovy_fiziki

В) заполнение электронами энергетических состояний в атоме должно происходить в соответствии с принципом Паули.

Порядок заполнения электронами в атомах энергетических состояний в оболочках, а в пределах одной оболочки - в подгруппах, должен соответствовать последовательности расположения энергетических уровней с данными n и l (и принципу Паули). Для лёгких атомов этот порядок соответствует тому, что сначала заполняется оболочка с меньшим значением n и лишь затем должна заполняться электронами следующая оболочка.

Внутри данной оболочки вначале заполняется состояние с l=0, а затем состояния с большими l, вплоть до l=n-1.

Нарушения указанного порядка начинаются с калия (Z=19) и

объясняются следующим образом. Взаимодействие между электронами в атоме приводит при достаточно больших главных квантовых числах n к тому,

что состояния с большим n и меньшими l могут иметь меньшую энергию, т.е.

быть энергетически более выгодными, чем состояния с меньшим n, но с большим l. В результате имеются химические элементы с недостроенными предыдущими оболочками, у которых застраиваются последующие.

27. Энергия связи атомных ядер. Дефект масс. Использование

атомной энергии

Масса ядра mя всегда меньше суммы масс входящих частиц. Это обусловлено тем, что при объединении нуклонов в ядро выделяется энергия связи нуклонов друг с другом.

Энергия покоя частиц связана с ее массой соотношением E0 = mc2.

Энергия покоящегося ядра меньше суммарной энергии взаимодействия покоящихся нуклонов на величину:

Eсв=с2{[Zmp+(A-Z)mn]-mя}

Eсв – энергия связи.

Она равна той работе, которую нужно совершить, чтобы разделить образующее ядро нуклоны и удалить их друг от друга на такое расстояние,

при котором они практически не взаимодействуют друг с другом.

В таблицах обычно приводятся не массы mя ядер, массы атомов.

Поэтому для энергии связи ядра пользуются формулой:

Eсв=с2{[ZmH+(A-Z)mn]-m}

Где mH – масса атома водорода, m – масса атома.

Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, т.е. Eсв/А называется

удельной энергией связи нуклонов в ядре.

Величина m=[Zmp+(A-Z)mn]-mя называется дефектом массы ядра.

Дефект массы связан с энергией связи соотношением:

m=Eсв / с2.

На величину m уменьшается масса всех нуклонов при образовании из

них атомного ядра.