دلیل متلاشی نشدن هسته

[RoYaYeEe_NiIiLi]

سلام دوستان
امروز سر کلاس استاد پرسید دلیل اینکه هسته متلاشی نمیشه با وجود تعداد زیادی پروتون،من بهش گفتم به خاطر نیروی هسته ایی و به خاطر وجو نوترون ها
کسی میتونه این رو برای من کامل توضیح بده؟این انرژی چه جوری اندازه گیری شده؟یه جورایی figure ش رو میشه بگین که چه اتفاقی میفته؟
میخوام استادمون کف کنه

[amin666]

البته این بحث یه کم پیچیده ست و در حد دوره لیسانس نیست اگه توضیح کامل و دقیق بخواید.منم در اون حد نمی دونم.ولی خلاصه اش اینه که نیروی هسته ای قوی باعث بوجود اومدن پیون(یه ذره بنیادی) می شه و نوکلئونها مدام بارشون تغییر می کنه .یعنی در یک ثانیه شاید میلیونها بار این اتفاق می افته و به طور ساده و مبتدی اگه بخوایم بگیم پروتون تا می خواد از پروتون دیگه دفع بشه بارش منفی می شه و جذب می شه و دوبا ره در کسر کوچکی از ثانیه دوباره مثبت و دفع می شه و باز این اتفاق می افته.البته هنوز منشاءنیروی هسته ای قوی به اون صورت کشف نشده.ولی ذره حامل این نیرو فکر می کنم گلئون هیت(مثل Glue در انگلیسی که به معنای چسب هیت)و احتمالا این ذرات این پیونها رو می سازند.هونطور که گفتم این دیگه بر می گرده به فیزیک هسته ای و کوانتوم و ذرات بنیادی که اگه دقیقتر بخوایم بگیم معلومات بالایی می خواد

[RoYaYeEe_NiIiLi]

سلامي دوباره
نميدونم اين سوالم مسخرس يا نه
ولي استادم فرمولي رو كه باهاش انرزي هسته ايي رو حساب ميكنن رو هم ميخوادزز
اين فرمول جي هست؟
ممنون
ويرايش:
اوه اوه فهميدم

[amin666]

یعنی چی؟مثلا توی بمب هسته ای ساده ترین فرمول همون E=mc^2 هست.یعنی مثلا در نوع جوش هستهای یا fusion که دو تا هیدرو÷ن به یک هلیم تبدیل می شن که تو اکثرستاره ها هم اتفاق می افته اون مقدار از جرم هلیم که از دو تا هیدرو÷ن کمتره به انر÷ی تبدیل می شه که به راحتی می تونید این مقدار انر÷ی ازاد شده رو برای یه واکنش هسته ای حساب کنید که بر حسب jul هست و مشلما خیلی هم زیاد..ولی فکر نکنم منظور استادتون فرمولهای پیچیده فیزیک هسته ای باشه.چون اون مال ترمهای اخره دانشگاه هست تازه اگه ارائه بشه!فکر نمی کنم از ی دانشجوی ترم پایین این انتظار رو داشته باشه!ولی این فرمول نسبیت خب ساده است.احتمالا منظورش همین بوده

[red white]

توی واکنش های هسته ای نمیتونه هسته اتم متلاشی بشه؟

[davy jones]

توی واکنش های هسته ای نمیتونه هسته اتم متلاشی بشه؟

متلاشی به معنای نابودی کامل هسته اتم رخ نمیده بلکه هسته ی عناصر سنگین مثل اورانیوم و پلوتونیوم به عناصر سبکتر مثل زنون و کربن شکسته میشه و در این فرایند یک یا چند پروتون به نوترون تبدیل میشن و از این فرآیند انرژی آزاد میشه. البته این مال شکست هسته ایه. تو همجوشی هسته ای 4 تا اتم هیدروژن به یه اتم هلیوم تبدیل میشه و 2 پروتون به 2 نوترون تبدیل میشن و مقدار زیادی هم انرژی آزاد میشه چون جرم پروتون ها از نوترونها بیشتره و در طی این فرآیند مقداری از جرم تبدیل به انرژی میشه.

موفق باشین.
89/9/3

[amin666]

در واقع هیچ وقت پروتون به نوترون تبدیل نمی شه.چون در اون صورت کوارکهای پروتون و نوترون بایذ به هم تبدیل بشن که این خیلی سخته.در واقع پروتون باید اول کوارکهاش جدا بشن و ساختارش عوض بشه و بعد به نوترون تبدیل شه(پروتون از دو کوارک u و یک کوارک d ساخته می شه و نوترون از دوکوارک d و یک کوارک u)در واقع به طور ساده در واکنش شکافت یک نوترون به هسته مثلا لورانیوم 235 بر خورد می کنه و هسته اورانیوم رو می شکونه و از این شکست باز فکر کنم دو نونرون دیگه ازاد می شه و به همین ترتیب نوترونها هستهای دیگه رو می شکونن و ... .برخورد نوترون به هسته هم انر÷ی زیادی ازاد می کنه.عناصری هم که این خاصیت رو دارن چند تا بیشتر نیستن که همون اورانیوم . پلوتونیوم و یکی دوتا ذیگه هستند.
در مورد همجوشی هسته ای هم انر÷ی تولید شده چندین برابر شکافت هست.مثلا دو یا در ستاره ها معمولا 4 تا هیدرو÷ن(البته اونطور که یادمه ایزوتوپهای هیدرو÷ن یعنی دوتریوم و تریتیوم)با هم ترکیب می شن و در ساده ترین حالت مثل خورشید که یه ستاره معمولیه به یک اتم هلیم تبدیل م شن.در ستاره های بزرگتر حتی به اتم کربن و حتی اهن هم می تونن تبدیل بشن.در راکتورهای هسته ای برای تولید برق و ... هم از همین روش همجوشی استفاده می شه

[Soheil-Green]

متلاشی به معنای نابودی کامل هسته اتم رخ نمیده بلکه هسته ی عناصر سنگین مثل اورانیوم و پلوتونیوم به عناصر سبکتر مثل زنون و کربن شکسته میشه و در این فرایند یک یا چند پروتون به نوترون تبدیل میشن و از این فرآیند انرژی آزاد میشه. البته این مال شکست هسته ایه. تو همجوشی هسته ای 4 تا اتم هیدروژن به یه اتم هلیوم تبدیل میشه و 2 پروتون به 2 نوترون تبدیل میشن و مقدار زیادی هم انرژی آزاد میشه چون جرم پروتون ها از نوترونها بیشتره و در طی این فرآیند مقداری از جرم تبدیل به انرژی میشه.

موفق باشین.
89/9/3

خیلی خیلی عذر میخوام! ولی فکر میکنم قسمت هایی که پر رنگ شدن اشتباها!به خصوص اون قسمت قرمز!
کاملا برعکس گفتین!
اتفاقا جرم نوترون ها از پروتون ها بیشتره.


جرم نوترون:

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

جرم پروتون:

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

در ضمن:

ساختار نوترون:


ساختار پروتون:



پس همونجور که میبینید نوترون از 2 کوارک پایین(d) و 1 کوارک بالا(u) تشکیل شده
ولی پروتون از 2 کوارک بالا(u) و 1 کوارک پایین(d) تشکیل شده

که جرم کوارک پایین برابر :

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

و جرم کوارک بالا برابر:

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

پس جرم کوارک پایین از جرم کوارک بالا بیشتره و امکان نداره که یک کوارک بالا به یک کوارک پایین تبدیل بشه!

اتفاقی که در خورشید میوفته(تبدیل هیدروژن به هلیم یا در واقع تبدیل پروتون به نوترون) به این سادگی که شما میگید نیست که یک یا دو پروتون تشکیل یک نوترون بدن!
قضیه خیلی پیچیده تره!

با یه محاسبه سر انگشتی میشه اینطور گفت که با همجوشی هر 6 هیدروژن، یک هلیم بوجود میاد + مقادیر هنگفتی انرژی


چون که باید حداقل دو تا پروتون تحت فشار شدید تو هم برن(!) که کوارک d از یکی از پروتون ها جاش رو با کوارک u از پروتون دیگری عوض کنه و یه نوترون (u-d-d) به وجود بیاد و یک (u-u-u) که به علت ناپایداری تبدیل به انرژی میشه، ولی همین امر به سادگی اتفاق نمیوفته چونکه نمیشه کوارک ها رو از همدیگه جدا کرد و ....



خلاصه کلی دردسره، به همین سادگی نیست که بیاید بگید یه هیدروژن میشه یه هلیم!

[amin666]

بازم ببخشید.ولی در ستاره ها به دلیل دمای زیاد و نیروی فوق العاده شدید گرانش همونطور که می دونید هسته اتمها ناپایدارن و در این شرایط به راحتی هسته اتمهای هیدرو÷ن می تونن به هم بچشبن و هسته هلیم رو تشکیل بدن.(البته نه اینکه هسته ها به هم بچسبن.منظورم پروتونها و نوترونها هستند.الکترونها هم که کلا کنده شدن تو محیط پلاسمایی)البته اونجا همه شرایط مساعده و انر÷ی کافی برای این تبدیلات فراهم.مسلما واسه ما خیلی سخته که این کار رو بکنیم.
در مورد جررم کوارکهای U ,d هم اگه یه حساب سرانگشتی کنید می بینید که مجموع سه کوارک چه واسه پروتون و چه نوترون خیلی کمتر از جرم واقعی پروتون و نوترون هست!راستش من خدم دلیلش رو نمی دونم و چند وقت پیش هم هر چی سرچ کردم تو چند ا سایت نوشته بود هنوز دلیلش مشخص نیست!با جمع کوارکها جرم نوترون یا پروتون نهایتا می شه 15-16 Mev .در حالی که جرم واقعی شون حدود 900 Mev هست!
در واقع تو ستاره های عظیم و مخصوصا ستاره های نوترونی که فوق العاده چگال هستند کوارکها هم می تونن از هم جدا شن.در مورد خورشید نمی دونم.ولی حتی کوارک strange هم تو این ستاره ها دیده شده.به هر حال وقتی انر÷ی(گرما)و نیروی گرانش خیلی شدید باشه پروتونها هم می تونن تجزیه بشن.در مورد ترکیب کوارکهای u-u-u هم شک دارم که اصلا بشه!کوارکها یا طوری با هم ترکیب می شن که به اصطلاح از نظر رنگی خنثی (سفید)بشن که در این صورت مثل پروتون و نوترون ذره پایداری رو بوجود می ارن و یا تو گروههای دوتایی با هم ترکیب می شن که بهشون می گن مزون که همشون ناپایدارن و در حد نانو ثانیه به انر÷ی تبدیل می شن.مثلا ترکیب کوارک u و anti d.شاید هم اطلاعات من ناقصه
اصولا عناصر مختلف تو کاءنات همینطوری ساخته شدن.یعنی در اثر دمای بسیار زیاد پروتونها با هم هسته هیدرو÷ن رو ساختند و بعد اگه دما به اندازه کافی بوده پروتونها جدا شدند و باز با هم هسته های اتمهای دیگه رو ساختند.واسه همین هم هیدرو÷ن فراوان ترین عنصر در تمام کاءنات هست

[MESI08]

سلام دوستان یه مقاله هرچند کوتاهم اشکال نداره در مورد Cross section یا سطح مقطع برخورد میخواستم کسی میتونه کمک کنه؟