Билет №20 20 Протонно-нейтронная модель атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи и прочность ядер. Выделение и поглощение энергии - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Лекция №26. Физика атомного ядра Нуклонная модель ядра. Дефект массы. 1 144.08kb.
1 Ядерные модели, ядерные силы и нуклон-нуклонное взаимодействие 1 92.2kb.
«Атомное ядро. Протонно-нейтронная модель атомного ядра. Ядерные... 1 92.14kb.
«Строение атомного ядра. Ядерные силы» 1 47.33kb.
«Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции» 1 55.16kb.
Сценарий открытого урока по физике «Строение атомного ядра. 1 71.23kb.
Рекомендуемый перечень экзаменационных вопросов по дисциплине «Физика... 1 28.53kb.
3. ядерные модели 1 Классификация ядерных моделей 1 104.8kb.
«Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер» 1 104.5kb.
Тематический план дисциплины «Физика атомного ядра и частиц» 1 44.1kb.
1 Ядерные реакции 1 198.37kb.
Отчета за 2-й этап проекта №1/1575 «Исследование фундаментальных... 1 28kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Билет №20 20 Протонно-нейтронная модель атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи - страница №1/1

Билет № 20

20.1. Протонно-нейтронная модель атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи и прочность ядер. Выделение и поглощение энергии в ядерных реакциях.
1. В 1913 году английский физик Генри Мозли выполнил точные измерения электрического заряда атомных ядер, в ходе которых выяснилось, что заряд ядра кратен заряду электрона и равен:

, где Z – порядковый номер элемента в таблице Д.Менделеева

2. В 1913 году Эрнест Резерфорд выдвинул идею: атом водорода – элементарная частица – протон, который входит в состав других атомных ядер. Протоны были получены в 1919 году при бомбардировке ядер азота -частицами (ядра гелия):

Позже выяснилось, что из одних протонов ядро состоять не может, т.к. масса ядра больше массы всех протонов, входящих в него примерно в 2 раза.

В 1932 году английский физик Джеймс Чедвик расчетами показал, что при бомбардировке -частицами ядер бериллия образуется нейтральная частица - нейтрон, которая не отклоняется ни в магнитном, ни в электрическом поле, т.е. является электрически нейтральной.





3. В 1932 году русский ученый Дмитрий Иваненко и немецкий физик Вернер Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра атома: ядро состоит из протонов и нейтронов, которые связаны между собой ядерными силами.

- массовое число

Z – зарядовое число, число протонов = № в таблице Менделеева

N – число нейтронов в ядре

A – массовое число – общее число частиц в ядре – округленная до целого числа атомная масса элемента

- общая схема элемента

Протон и нейтрон по способности к ядерным взаимодействиям не отличаются друг от друга, поэтому их рассматривают как одну частицу – нуклон – в двух разных состояниях.

Протон – нуклон в состоянии с электрическим зарядом.

Нейтрон – нуклон в состоянии без электрического заряда.

Пример: ядро гелия

В ядре 4 нуклона, т.к. атомная масса гелия – 4 а.е.м.

Из них 2 протона (например, шарики синего цвета), т.к. порядковый номер элемента №2 и заряд ядра +2, так как всего нуклонов в ядре – 4 и 2 из них – протоны, то нейтронов тоже 2 (например, зеленые шарики.

4. Изотопы – ядра с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов.

На картинке представлены ядра изотопов гелия с атомными массами 4, 6 и 8:



Красными шариками обозначены протоны (у гелия их 2, т.к. порядковый номер 2), а нейтроны – синими.



5. Ядерные силы – силы, действующие между нуклонами в ядре, устойчивость ядер говорит о том, что ядерные силы – силы притяжения. Они в сотни раз больше сил электрического отталкивания протонов.

Ядерные силы по своей природе отличаются от всех известных сил: это короткодействующие силы, действующие в пределах ядра, не зависят от зарядов нуклонов, не являются центральными. Каждый нуклон взаимодействует не со всеми оставшимися нуклонами, а лишь с ближайшими соседями.



6. Энергия связи ядра:

а) энергия необходимая для полного расщепления ядра на нуклоны:



б) энергия, выделяющаяся при образовании ядра из нуклонов:



Опыты показали, что масса ядра меньше массы нуклонов, входящих в ядро.







- дефект масс – разность масс нуклонов и ядра, образованного из них.
7. Максимальную энергию связи имеют ядра средней части таблицы Менделеева с массовыми числами от 50 до 60, например, Fe – железо. Ядра этих элементов наиболее устойчивы, т.к. чтобы их разбить необходима больная энергия извне. У легких ядер удельная энергия меньше чем у средних и тяжелых ядер. У тяжелых ядер энергия связи мала из-за большого числа протонов, поэтому тяжелые ядра менее устойчивы, чем средние ядра и энергию связи можно выделить путем деления тяжелых ядер:



8. Явление радиоактивности:

Не всякое атомное ядро может существовать неограниченно долго, т.е. быть стабильным. Устойчивыми ядрами являются лишь те, которые обладают минимальным запасом энергии среди всех ядер, в которое оно могло бы превратиться.

Ядерные реакции – искусственные превращения ядер при взаимодействии с элементарными частицами или другими ядрами. Ядерные реакции протекают по закону сохранения заряда и массового числа. Стрелка указывает направление протекания реакции.

При - энергия связи выделяется, а при - энергия связи поглощается.

-распад

-распад – самопроизвольный распад атомного ядра на -частицу (ядро гелия) и ядро-продукт. При этом ядро-продукт станет на 2 позиции ближе к началу в таблице Менделеева, а число нуклонов в ядре уменьшится на 4.

-распад

-распад – самопроизвольный распад атомного ядра с испусканием электрона. При этом ядро-продукт станет на 1 позицию дальше от начала таблицы Менделеева, а число нуклонов в ядре не изменится. Это может произойти, если нейтрон превратится в протон с испусканием электрона, т.к. масса нейтрона больше массы протона и нейтрона вместе взятых, а, следовательно, реакция не требует энергии извне.








Когда родители пьют, дети чокаются. Лозунг французской Антиалког
ещё >>