Главная страница
Навигация по странице:

  • Единицы измерения в ядерной физике

  • 1 фм=10-15 м . За единицу массы атома принято считать 1/12 часть массы атома . Эту единицу называют атомной единицей массы

  • Естественная радиоактивность- радиоактивность, наблюдаемая у неустойчивых изотопов, существующих в природе.

  • Иллюстрация законов сохранения 22688Ra 22286Rh + 42He Закон радиоактивного распада

  • Статистический закон радиоактивного распада

  • работа. Нуклонная модель ядра. Атомное ядро. Нуклонная модель ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада


    Скачать 0.8 Mb.
    НазваниеАтомное ядро. Нуклонная модель ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада
    Анкорработа
    Дата16.05.2023
    Размер0.8 Mb.
    Формат файлаppt
    Имя файлаНуклонная модель ядра.ppt
    ТипЗакон
    #1133726

    Тема: Атомное ядро. Нуклонная модель ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада.


    Заряд электрона
    Порядковый номер химического элемента (зарядовое число)
    Элементарный заряд


    Заряд атомного ядра.

    Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

    Масса атомного ядра


    Масса ядра атома
    Заряд атомного ядра
    Индукция магнитного поля
    Радиус окружности
    Скорость

    Единицы измерения в ядерной физике .


    Самое большое расстояние в ядерной физике – радиус атома – всего лишь 10-10 м. Единица длины в ядерной физике называется ферми:
    1 фм=10-15 м.
    За единицу массы атома принято считать 1/12 часть массы атома . Эту единицу называют атомной единицей массы (а.е.м.):
    1 а.е.м.=1,660546*10-27 кг, 1 кг=6,023091*1026 а.е.м.
    Относительная атомная масса показывает, сколько атомных единиц массы содержится в абсолютной атомной массе. Например, для водорода =1,00783, для углерода =12,0, для кислорода =15,99482.
    В ядерной физике энергию выражают в электронвольтах: 1 эВ=1,6*10-19 Дж. Чаще всего применяют кратные величины: 1 кэВ=103 эВ;
    1 МэВ=106 эВ; 1 ГэВ=109 эВ.

    Формы и размеры атомного ядра


    Радиус ядра
    Массовое число


    =1,02*10-15 м радиус первой орбиты


    - масса ядра


    =2,7*1017 кг/м3 – плотность вещества


    Объем сферы
    Радиус сферы

    Открытие протона


    При бомбардировке - частицами почти всегда наблюдался вылет ядра атома водорода. Все это доказывало, что в состав ядра входит ядро атома водорода. Это ядро атома водорода назвали протоном (от греч. – «первый»).
    Протон положительно заряжен, и его заряд равен по величине элементарному заряду е=1,6* Кл. Масса протона
    =1,6726*10-27 кг=1,00728 а.е.м.=938,27 МэВ.

    Открытие нейтрона


    Гипотетическую частицу назвали нейтроном.
    Электрический заряд нейтрона равен нулю, поэтому эта частица обладает высокой проницаемостью через вещество. По современным данным, масса нейтрона равна:
    =1,6749* кг=1,00866 а.е.м.=939,56 МэВ

    Состав атомного ядра


    А=Z+N
    Где N- число нейтронов в ядре
    Z- атомный номер в таблице Менделеева
    А- массовое число

    Изотопы


    Изотопы - это разновидности атомов данного химического элемента, обладающие одинаковым зарядом, но различающиеся массой. Измерения масс изотопов показывают, что они всегда выражаются в а.е.м. числами, близкими к целым. Атомные массы изотопов называются изотопными массами.
    Ядра с одинаковыми массовыми числами А, но с различными зарядами и Z называются изобарами (т.е. одинаково тяжелыми).

    Силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны называются ядерными силами. Свойства ядерных сил: - являются только силами притяжения; - во много раз больше кулоновских сил; - не зависит от наличия заряда; - взаимодействуют с ограниченным числом нуклонов; - короткодействующие: заметны на r=2,2* - не являются центральными;

    Алгоритм решения задач №1


    1.Записать А, , и ( ) вычислить по формуле
    ;
    2.Выписать в дано массы покоя:
    =0,00055 а.е.м.
    =1,00728 а.е.м.
    =1,00867 а.е.м.
    3.Выписать из таблицы №13 стр.167 некоторых изотопов.
    4.Вычислить массу ядра по формуле:
    5.Вычислить дефект массы:
    6. Вычислить энергию связи по формуле:
    МэВ
    7.

    Зависимость энергии связи от массового числа

    40 A 100,


    40 A 100,
    А>100, плавно убывает
    А<40, скачкообразно убывает
    Максимальной удельной энергией обладают ядра, у которых число протонов и нейтронов четное, а минимальной – ядра, у которых число протонов и нейтронов нечетное.

    Виды радиоактивности.


    Естественная радиоактивность- радиоактивность, наблюдаемая у неустойчивых изотопов, существующих в природе.
    Искусственная радиоактивность- радиоактивность изотопов, полученных искусственно при ядерных реакциях.

    Свойства радиоактивных излучений


    Вид излучения


    Природа излучения


    Проникающая способность


    Альфа-излучение


    Ядра атомов гелия


    Наименьшая
    Слой бумаги толщиной
    0.1 мм непрозрачен


    Бетта-излучение


    Испускаются электроны и позитроны. В этих реакциях образуется нейтрино


    Задерживает алюминиевая пластина толщиной в несколько мм


    Гамма-излучение


    Коротковолновое электромагнитное излучение


    Наибольшая
    Проникающая способность больше, чем у рентгеновского излучения


    α(альфа) – распад
    Превращения атомных ядер, сопровождаемые испусканием α-частиц (ядро гелия 42Не) называется α – распадом.
    А – массовое число, Z – зарядовое число


    АZX


    А-4Z-2Y


    42 α


    +


    +


    γ


    Символ «материнского» ядра


    Символ «дочернего» ядра


    Ядро гелия
    42Не


    Электро- магнитное излучение


    γ – излучение испускается ядром А-4Z-2Y при переходе из возбужденного состояния в стационарное


    Радиоактивный распад


    Правило смещения


    β(бета) – распад
    Превращения атомных ядер, сопровождаемые испусканием потока электронов называется β – распадом.
    А – массовое число, Z – зарядовое число


    АZX


    АZ+1Y


    0-1 e


    +


    +


    γ


    Протон-нейтронное строение ядра теоретически исключает возможность вылета из ядра электронов, т.к. их в ядре нет. Э. Ферми разработал теорию β – распада.


    Символ «материнского» ядра


    Символ «дочернего» ядра


    Электрон


    Электро- магнитное излучение


    Радиоактивный распад


    α - распад


    зарядовое число


    массовое число (число нуклонов)


    Закон сохранения зарядового числа: 88 = 86 +2
    Закон сохранения числа нуклонов (массового числа): 226 = 222 + 4


    Иллюстрация законов сохранения
    22688Ra 22286Rh + 42He


    Закон радиоактивного распада


    Зависимость распада ядер от времени:


    Где


    - основание натурального логарифма, е=2,718…;


    - число ядер в начальный момент времени (t0=0)


    - число нераспавшихся ядер за время t


    - постоянная распада (единица измерения с-1)


    t - время;


    Статистический закон радиоактивного распада


    Закон радиоактивного распада открыли Э.Резерфорд и Ф.Содди в 1902г. Используя период полураспада, формулу можно переписать так:


    - наличное число атомов,
    N – число нераспавшихся атомов
    - число распавшихся атомов

    Время жизни радиоактивных ядер:


    Время жизни радиоактивных ядер:
    Среднее время жизни ядра пропорционально периоду полураспада.
    Величина, определяемая числом ядер распавшихся за единицу времени , называется активностью (А) радиоактивного препарата:
    Единица измерения активности в международной системе единиц – беккерель

    Единицы измерения


    [А]=1Бк = 1 распад/1с
    1Ки=3,7* Бк
    1мКи=3,7* Бк



    написать администратору сайта