Ядерная энергия
атомная энергия, внутренняя энергия атомного ядра, связанная с движением и взаимодействием образующих ядро нуклонов (нейтронов и протонов). Я. э. изменяется при ядер, превращениях, к-рые представляют собой взаимодействие ядер друг с другом или с элементарными частицами, в результате чего меняется структура исходных ядер. Ядер, превращениями являются радиоактивность и ядерные реакции, среди к-рых особое значение имеют реакции деления ядер тяжёлых элементов под действием нейтронов и термоядерные реакции синтеза ядер лёгких элементов. Величина Я. э. определяется энергией связи ядра, т. е. разностью между энергией связанного состояния нуклонов и энергией этих частиц в свободном состоянии, когда они разделены и бесконечно удалены друг от друга.
Различают полную энергию связи ядра — энергию, к-рую нужно затратить, чтобы расщепить ядро на нуклоны (или к-рая выделяется при синтезе ядра из отд. нуклонов), удельную энергию связи — среднюю энергию, приходящуюся на один нуклон, и энергию связи частицы, т. е. энергию, к-рую необходимо затратить, чтобы отделить частицу от ядра. Полная энергия связи ядер очень велика, чем и объясняется, с одной стороны, большая устойчивость ядер, а с другой — возможность получения огромного кол-ва энергии при расщеплении или синтезе ядер. Удельная энергия связи зависит от массового числа А, равного сумме протонов и нейтронов в ядре. Она увеличивается от 1 МэВ у ядер лёгких элементов (А=2) до 8,6 МэВ у ядер элементов со средним массовым числом (А=56), после чего идёт спад. Ядра тяжёлых элементов (А=220) имеют удельную энергию связи примерно на 1 МэВ меньше, чем ядра элементов со средним А. Такой характер изменения величины удельной энергии связи показывает, что энергетически выгодны реакции деления тяжёлых ядер и синтеза ядер лёгких элементов. Так, при делении ядер 1 кг урана-235 реально выделяется энергии ок. 8-Ю13 Дж (1,9-1010 ккал), что соответствует энергии, получаемой при сжигании 2500 т каменного угля. Энергия, выделяющаяся при реакциях термоядер, синтеза лёгких ядер, примерно в четыре раза 'выше, чем при делении тяжёлых ядер. Открытие Я. э. и возможностей её использования произвело переворот во мн. областях науки, техники и воен. дела.
Использование Я. э. в воен. целях привело, в первую очередь, к созданию ядерных боеприпасов, что повлекло за собой бурное развитие таких их носителей, как ракеты, и создание ракетно-ядерного оружия, обладающего гигантской разрушит, силой и межконтинентальной дальностью действия. Применение Я. э. в энергетике (в т. ч. в военной) выразилось в создании атомных силовых установок для ПЛ и надвод. кораблей, транспор-
табельных и передвижных атомных электростанций, атомных электроэнергетич. установок для космич. аппаратов и питания наземной аппаратуры метеорол., навигац. и др. назначения. В США были также разработаны и испытаны опытные образцы ядерных ракетных двигателей и атомной авиац. силовой установки. В. П. Иванов.
Рубрика: Я