Строение атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра.

Лекции по предмету «Физика»
Информация о работе
  • Тема: Строение атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра.
  • Количество скачиваний: 0
  • Тип: Лекции
  • Предмет: Физика
  • Количество страниц: 2
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2019-02-19 18:58:53
  • Размер файла: 23.19 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Строение атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1715-stroenie-atomnogo-yadra-yadernye-sily-energiya-svyazi-yadra/ (дата обращения: 12.05.2021).
  • Строение атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра. // https://www.sesiya.ru/lekcii/fizika/1715-stroenie-atomnogo-yadra-yadernye-sily-energiya-svyazi-yadra/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

2

Ф-11 Строение атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра. ОК-42

  1. Строение атомного ядра.

  • 1932 г советский физик Д. Д. Иваненко и немецкий физик В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель атомного ядра, согласно которой атомные ядра состоят из элементарных частиц двух сортов: протонов и нейтронов.

  • Протон – ядро атома водорода. Открыт Э. Резерфордом. Символ -.

Масса протона:

Заряд протона: .

  • Нейтрон – нейтральная частица. Открыт в 1932 г английским физиком Д. Чедвиком. Символ - . Масса нейтрона:

  • Ядерные частицы.: протоны и нейтроны, называются нуклонами.

  • Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.

  • Сумма числа протонов Z и числа нейтронов N в ядре называется массовым числом А: . .


  • Так как массы протона и нейтрона близки друг к другу, то массовое число А равно округленной до целого числа относительной атомной массе элемента Мr: .

Например: элемент кислород Mr=15, 99491а.е.м.; А=16.

  • Символическое обозначение атомных ядер:-химический элемент.

  • Отношение числа нейтронов к числу протонов:- для ядер в начале таблицы Менделеева; для ядер в середине таблицы Менделеева; ,5 – для ядер в конце таблицы Менделеева.


  1. Размеры атомных ядер.


Ядро, как и атом, не имеет четких границ. Можно говорить только о некотором среднем значении радиуса ядра. Радиус ядра определяется экспериментально по рассеянию ядром падающих на него частиц. С увеличением массового числа радиус ядра увеличивается:

  • Объем ядра пропорционален числу нуклонов. В результате плотность ядерного вещества одинакова для всех атомных ядер:.

  1. Ядерные силы.

Между протонами действуют силы электрического отталкивания - кулоновские силы. Что удерживает нуклоны в ядре?



  • Межу нуклонами – протонами и нейтронами- действуют ядерные силы.

  • Ядерные силы в 100 раз превосходят электромагнитные силы. Это самые мощные силы в природе. Взаимодействие ядерных частиц называется сильным взаимодействием.

  • Ядерные силы короткодействующие. Ядерные силы заметно проявляются на расстояниях 10-12- 10-13 см.

  • Взаимодействие нуклонов осуществляется посредством особого силового поля –ядерного поля. Ядерные частицы обмениваются друг с другом особыми частицами – квантами ядерного поля. Эти частицы называются - мезонами( существует три вида - мезонов: нейтральный 0 –мезон, положительный + - мезон, отрицательный -- мезон). При обмене заряженными мезонами протон и нейтрон превращаются друг в друга. + мезон испускается протонами, а поглощается нейтронами. - мезон испускается нейтронами, а поглощается протонами. 0-мезонами обмениваются как протоны так и нейтроны.


  1. Энергия связи атомных ядер.


  • Энергия связи – энергия, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные частицы.

  • Из закона сохранения энергии следует, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.

  • Рассчитать энергию связи можно используя соотношение Эйнштейна между массой и энергией:. Эта формула утверждает эквивалентность массы и энергии в том смысле, что любая энергия имеет массу, и наоборот, всякой массе соответствует определенная энергия.

  • Точные измерения масс ядер показывают, что масса покоя ядра Мя всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов:

  • - дефект масс.


  • Уменьшение массы означает, что при образовании ядра выделяется энергия: - энергии связи атомного ядра.

Например: масса ядра гелия на один процент меньше суммы масс нуклонов, входящих в состав ядра. Для одного моля гелия дефект масс уже составляет М=0,286 г. Образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, как и при сгорании 2 вагонов каменного угля.

  • Атомная единица массы: .


  • Энергетический эквивалент 1 а.е.м:




  1. Удельная энергия связи.

  • Удельная энергия связи – энергия связи, приходящаяся на один нуклон:

  • Чем больше удельная энергия связи, тем устойчивее атомное ядро.

  • Наибольшая энергия связи у ядер в середине таблицы Менделеева(А=50 – 60) - (см рис.1).

  • У ядер в конце таблицы удельная энергия связи уменьшается до за счет увеличения потенциальной энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся разорвать ядро. Этим объясняется явление радиоактивности – самопроизвольный распад атомных ядер.

  • У ядер в начале таблицы удельная энергия связи уменьшается за счет поверхностных эффектов- нуклоны находящиеся на поверхности ядра взаимодействуют с меньшим числом нуклонов, чем нуклоны в внутри ядра. Поэтому энергия связи нуклонов на поверхности меньше. Чем меньше массовое число, тем большая часть нуклонов от общего числа нуклонов оказывается у поверхности, поэтому средняя удельная энергия связи уменьшается.


(МэВ/нуклон)

8



6


4

2



0 40 80 120 160 200 220 А(а.е.м.)


Рис.1 Кривая зависимости удельной энергии связи от массового числа А.