Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Закон радиоактивного распада

Энергия связи ядра – энергия, необходимая для расщепления ядра на отдельные нуклоны,

=

=9∙1016 Дж = 931,5 МэВ/а.е.м.

1 Мэв = 106 эВ = 1,6 ∙10-13 Дж.

 

Удельная энергия связи

(энергия связи, приходящаяся на один нуклон).

Реакции синтеза легких ядер в средние и деления тяжелых ядер на средние идут с выделением энергии.

 

Свойства ядерных сил. Модели ядра.

Существует 4 вида фундаментальных взаимодействий:

 

1. гравитационное,

2. электромагнитное,

3. слабое,

4. сильное (ядерное).

 

Свойства ядерных сил:

1. короткодейсвие ( м),

2. зарядовая независимость,

3. насыщение,

4. зависимость от ориентации спинов нуклонов,

5. нецентральность.

 

Наиболее употребляемые модели ядра: капельная и оболочечная.

 

По капельной: нуклоны ведут себя как молекулы в капле жидкости.

 

По оболочечной: нуклоны заполняют энергетические оболочки, как электроны в атоме.

Магические ядра – ядра с числом протонов или нейтронов, равным

 

2, 8, 20, 28, 50, 82, 126,

отличаются стабильностью.

 

Наиболее стабильны дважды магические:

, , , , .

Радиоактивность

 

Способность ядер самопроизвольно разрушаться, превращаясь в другие ядра, и испуская - , - и - излучения.

-лучи - ядра гелия ,

- поток электронов ,

- коротковолновые электромагнитные волны ( м) .

 

Правила смещения:

 

+ - для - распада,

 

+ для - распада

 

(сохраняются массовое и зарядовое числа).

 

- излучение сопровождает - и - распад.

 

Были открыты еще 2 вида - распада: позитронный распад (излучается ) и электронный захват.

При - распаде нейтроны в ядре испытывают превращение:

 

+ + ,

 

- антинейтрино.

 

- , - и - излучения характеризуются проникающей и ионизирующей способностями.

Наибольшая проникающая способность у - излучения, ионизирующая – у .

 

Радиоактивные ядра участвуют в цепочках радиоактивных превращений. Известно 4 радиоактивных семейства:

 

семейство тория …. ,

 

нептуния …. ,

 

урана …. ,

 

актиния …. .

Закон радиоактивного распада.

(2)

 

- начальное число нераспавшихся ядер (в момент времени ),

- число нераспавшихся ядер в момент времени ,

- постоянная распада (характеризует время распада данного изотопа).

 

- период полураспада (время, за которое распадается половина начального количества ядер). Например,

 

для , = 4,5∙109 лет,

 

для , = 3,82 сут,

 

для , = 3∙10-7 с.

 

Если , то . Тогда ур-е (2) имеет вид:

 

, , ,

 

 

.

 

.

 

 

- активность препарата (число распадов за 1 с).

 

с-1 = Бк (Беккерель).

 

Т.к. , то = .

 

.

 

Ядерные реакции.

Ядерная реакция – процесс взаимодействия ядра с элементарной частицей (в том числе с - квантом) или с другим ядром, в результате которого происходит преобразование ядра.

 

Символическая запись ядерной реакции:

 

или .

 

В ядерных реакциях сохраняются массовое и зарядовое числа.

Выполняются законы сохранения энергии, импульса и момента импульса.

 

Ядерные реакции могут протекать с выделением энергии (экзотермические) и с поглощением (эндотермические). Энерговыделение реакции подсчитывается по формуле

.

Реакции деления ядер

При реакции деления тяжелое ядро, взаимодействуя с нейтроном, делится на два близких по массе ядра, при этом испускается два-три вторичных нейтрона. Вторичные нейтроны вызывают новые реакции деления и становится возможной цепная реакция деления.

 

Пример реакции деления:

 

.

 

Возможность перехода реакции деления в цепную зависит от формы и размеров активной зоны. Критической массой называется минимальная масса делящегося вещества, необходимая для протекания цепной реакции.

При шаровой форме критическая масса составляет около 1 кг.

Цепные реакции существуют неуправляемые (взрыв атомной бомбы) и управляемые (атомные реакторы).

В качестве ядерного топлива используют:

(содержится в естественном уране, 0,7%),

 

(получают искусственно из )

 

(получают из ).

Реакции термоядерного синтеза

Реакция синтеза – это образование тяжелых ядер при слиянии легких. Выделяющаяся энергия в несколько раз превосходит энергию, выделяющуюся при реакциях деления ядер.

 

Примеры:

; .

 

Для осуществления реакции синтеза ядер необходима температура ≈107 К и выше. Неуправляемая термоядерная реакция была осуществлена при взрыве водородной бомбы (пример 2). Необходимая температура была достигнута при взрыве обычной атомной бомбы.

 

Термоядерные реакции являются источником энергии звезд.

Управляемая термоядерная реакция в настоящее время не получена.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.