Параграф 110 Ответы на вопросы ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

2. Как объяснить с точки зрения закона сохранения энергии, что энергия выделяется как при делении тяжелых ядер, так и при слиянии легких ядер?

Решение

1. Для слияния лёгких ядер необходимо, чтобы они сблизились на очень малое расстояние, порядка $$10^{-12}\ \text{см}$$, то есть попали в сферу действия ядерных сил. Этому сближению мешает кулоновское отталкивание положительно заряженных ядер. Преодолеть его можно только при очень большой кинетической энергии частиц, а значит, при очень высоких температурах.

2. Энергия выделяется и при делении тяжёлых ядер, и при слиянии лёгких ядер, потому что в обоих случаях продукты реакции имеют большую удельную энергию связи, чем исходные ядра. Следовательно, суммарная энергия покоя продуктов меньше суммы энергий покоя исходных ядер, а разность выделяется в виде энергии реакции.

При делении тяжёлых ядер часть энергии покоя превращается в кинетическую энергию осколков, поэтому энергетический выход реакции положителен. При слиянии лёгких ядер также образуется более прочно связанное ядро, и избыток энергии выделяется наружу.