Вопросы на полусеместровый контроль по дисциплине Ядерная физика
 Скачать 67.02 Kb.
|
|
Вопросы на полусеместровый контроль по дисциплине «Ядерная физика» Первая часть вопросов. 1. Структура атомного ядра 2. Характеристики атомных ядер 3. Энергия связи ядер 4. Ядерные силы и их свойства 5. Явление радиоактивности 6. Закон радиоактивного распада 7. Свойства гамма-распада 8. Свойства альфа-распада 9. Свойства бэтта-распада 10. Свойства «экзотических видов распадов» 11. Самопроизвольное деление ядер 12. Ядерные реакции и их характеристики (кроме механизма с С*), классификация ядерных реакций 13. Ядерные реакции с образованием составного ядра, классификация ядерных реакций 1. Структура атомного ядра Атом состоит из положительного заряженного ядра и окружающих его электронов (электронной оболочки) Ее размерами и определется размер атома, составляющий 10^-10 = 1 Амстер, что в 10^5 раз больше размера атомного ядра Несмотря на размеры, в ядре содержится 99,98% массы атома. Электрон – первая квази-фундаментальная частица. Имеет отрицательный заряд и масса 9,11*10^-31 кг, а также спин 1/2 Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, которые считаются разными зарядовыми состояниями одной частицы – нуклона. Если представить его в форме сферы, то экспериментально его радиус оценивается в 1,21*10^-15 м Протон – вторая квази-фундаментальная частица. Имеет положительный заряд, массу 1,67 * 10^-27, а также спин ½ Заряд нейтрона равен нулю, его масса 1,67*10^-27, спин 1/2. В составе ядра он стабилен, а в свободном состоянии за время 10^3 секунд распадается на протон и электрон, а также электронное антинейтрино. Общее число нуклонов в ядре называется массовым числом A. Всем нуклонам приписывается А=1, а электронам А=0. 2. Характеристики атомных ядер Атомное ядро характеризуется зарядовым числом z, которое равно число протонов в ядре и совпадает с порядковым номером химического элемента в ПСХЭ, а также массовым числом, которое равно общему количеству нуклонов в ядре. Таким образом, ядра обозначаются символом  . Т.к. символ химического элемента индивидуален для каждого элемента и однозначно связан с Z, то z в записи часто опускают.Ядра с одинаковыми Z,но разными А называются изотопами, а с одинаковыми А, но разными Z – изобарами. У ядра отсутствует четкая граница, однако размер ядра можно оценивать с помощью эмпирической формулы:  Ядро обладает собственным механическим моментом импульса: L = ђ  , I – спиновое ядерное квантовое число, принимающее целые и полуцелые значенияКроме этого, ядра обладают магнитным моментом, который пропорционален механическому:  ,  гиромагнитным отношением  определяет энергию взаимодействия ядра с внешним магнитным полем3. Энергия связи ядер Т.к. атомные ядра являются устойчивыми, это означает, что между ними есть связь. Измерения показывают, что масса ядра меньше суммы масс составляющих его нуклонов. Это означает, что каждому изменению массы соответствует изменение энергии, т.е. при образовании ядра энергия должна выделяться, а при расщеплении ядра на отдельные нуклоны должна затрачиваться. Эта энергия и называется энергией связи E = m  Eсв (z,A) = [Z  + (A-Z) ] На практике используют удельную энергию связи, характеризующую устойчивость, прочность ядер δEсв =  Она зависит от массового числа  Уменьшение энергии связи при определенных А объясняется силами кулоновского отталкивания взаимоперифирийных протонов. |