Правильно ли мы рассчитываем энергию связи нуклонов?

ДЕФФЕКТ МАССЫ, ИЛИ ПРАВИЛЬНО ЛИ МЫ РАССЧИТЫВАЕМ ЭНЕРГИЮ СВЯЗИ?

         

          В физике есть такое понятие как «дефект массы». Под ним понимается положительная разница между общей массой нуклонов, образующих ядро атома данного изотопа, и массой ядра данного изотопа. На основании формулы Эйнштейна рассчитывается энергия, соответствующая данному дефекту массы, которая называется «энергией связи» нуклонов в ядре. Дескать, при образовании ядра масса нуклонов уменьшается на величину энергии связи. Это положение является незыблемым и присутствует во всех учебниках по физике.

          Ход рассуждений авторов этого положения можно отразить на следующем примере.

          Возьмем, массу двух ядер изотопа водорода 1Н, которая равна  М(1Н) плюс М(1Н), а также массу ядра изотопа водорода дейтерия – М(2Н).

          Составим массово-энергетический баланс для двух ядер изотопа водорода 1Н (с учетом постоянства скорости света, для простоты изложения величину равную скорости света в квадрате учитывать не будем).

          При этом энергию (Э1), которая была потрачена образование первого ядра атома изотопа водорода 1Н, можно будет рассчитать по упрощенной формуле Эйнштейна:

          Э1 = М (1Н),         (1)

а энергию (Э2), которая была потрачена образование второго ядра атома изотопа водорода 1Н, можно будет рассчитать, соответственно по формуле:

          Э2 = М (1Н).         (2)

          Логика расчета энергии связи на основании дефекта массы выливается в следующую формулу:

 

          Э1 + Э2 = М (1Н) + М (1Н) = М (1Н) + М (1Н) -  dМ  +  dЕ,  (3)

 

где  dМ  - дефект массы; dЕ – гипотетическая величина энергии связи.

          Вместе с тем, изъяны этой логики очевидны.

          Дело в том, формула 1 и формула 2 отражают затраты энергии лишь на создание каждого из двух ядер изотопа водорода 1Н. Однако для того, чтобы этих двух «бобиков» поймать и засунуть в общую «будку» ядра изотопа водорода 2Н (дейтерия), требуется еще одна порция энергии (Э3), которая определяет уже реальную энергию связи двух нуклонов в одной «будке» и которую формула 3 не учитывает.             

          Чтобы избежать этого недостатка, формулу 3 необходимо трансформировать в следующую формулу:

       Э1 + Э2 + Э3 = М (1Н) + М (1Н) -  dМ  +  dЕ + Э3.             (4)

          Анализ формулы 4 показывает, что у нас нет никаких оснований говорить о том, что дефект массы всецело определяет величину реальной энергии связи. А стало быть, правильность расчета величины реальной энергии связи на основании дефекта массы сомнительна.

          Приведенное выше объясняет и явную алогичность одного  феномена. Как известно, в широком диапазоне величина гипотетической энергии связи почти не зависит от количества нуклонов в ядре атома.

 

 

Об авторе: ИСАЕВ Александр Аркадьевич, доктор экономических наук, кандидат технических наук. Член-корреспондент Академии инженерных наук РФ им. А.М. Прохорова. Специализируется в области биоквантовой психологии (психоквантовой физики).  Автор книг «Физическая психология»,  «Метафизическая психология», «Фиктивные деньги» и других.