24991

Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция, условия ее осуществления. Термоядерные реакции

Шпаргалка

Физика

Энергия связи ядра атома. Состав ядра атома. Энергия связи атомного ядра.

Русский

2013-08-09

26 KB

45 чел.

Билет №25

Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция, условия ее осуществления. Термоядерные реакции

План ответа

1. Открытие нейтрона. 2. Состав ядра атома. 3. Изотопы. 4. Дефект массы. 5. Энергия связи атомного ядра. 6. Ядерные реакции. 7. Цепная ядерная реакция. 8. Термоядерные реакции.

В 1932 г. английский физик Джеймс Чедвик открыл частицы с нулевым электрическим зарядом и единичной массой. Эти частицы назвали нейтронами. Обозначается нейтрон п. После открытия нейтрона физики Д. Д. Иваненко и Вернер Гейзенберг в 1932 г. выдвинули протонно-нейтронную модель атомного ядра. Согласно этой модели ядро атома любого вещества состоит из протонов и нейтронов. (Общее название протонов и нейтронов нуклоны.) Число протонов равно заряду ядра и совпадает с номером элемента в таблице Менделеева. Сумма числа протонов и нейтронов равна массовому числу. Например, ядро атома кислорода 168O состоит из 8 протонов и   16 - 8 = 8 нейтронов. Ядро атома 23592U состоит из 92 протонов и 235 - 92 = 143 нейтронов.

Химические вещества, занимающие одно и то же место в таблице Менделеева, но имеющие разную атомную массу, называются изотопами. Ядра изото-пов отличаются числом нейтронов. Например, водород имеет три изотопа: протий ядро состоит из одного протона, дейтерий ядро состоит из одного протона и одного нейтрона, тритий ядро состоит из одного протона и двух нейтронов.

Если сравнить массы ядер с массами нуклонов, то окажется, что масса ядра тяжелых элементов больше суммы масс протонов и нейтронов в ядре, а для легких элементов масса ядра меньше суммы масс протонов и нейтронов в ядре. Следовательно, существует разность масс между массой ядра и суммой масс протонов и нейтронов, называемая дефектом массы. М = Μя - (Mp + Μn).

Так как между массой и энергией существует связь Е = mc2, то при делении тяжелых ядер и при синтезе легких ядер должна выделяться энергия, существующая из-за дефекта масс, и эта энергия называется энергией связи атомного ядра. Есв = Мс2.

Выделение этой энергии может происходить при ядерных реакциях.

Ядерная реакция это процесс изменения заряда ядра и его массы, происходящий при взаимодействии ядра с другими ядрами или элементарными частицами. При протекании ядерных реакций выполняются законы сохранения электрических зарядов и массовых чисел: сумма зарядов (массовых чисел) ядер и частиц, вступающих в ядерную реакцию, равна сумме зарядов (массовых чисел) конечных продуктов (ядер и частиц) реакции.

Цепная реакция деления это ядерная реакция, в которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции. Необходимым условием для развития цепной реакции деления является требование k > 1, где k -— коэффициент размножения нейтронов, т. е. отношение числа нейтронов в данном поколении к их числу в предыдущем поколении. Способностью к цепной ядерной реакции обладает изотоп урана 235U. При наличии определенных критических параметров (критическая масса — 50 кг, шаровая форма радиусом 9 см) три нейтрона, выделившиеся при делении первого ядра попадают в три соседних, ядра и т. д. Процесс идет в виде цепной реакции, которая протекает за доли секунды в виде ядерного взрыва. Неуправляемая ядерная реакция применяется в атомных бомбах. Впервые решил задачу об управлении цепной реакцией деления ядер физик Энрико Ферми. Им был изобретен ядерный реактор в 1942 г. У нас в стране реактор был запущен в 1946 г. под руководством И. В. Курчатова.

Термоядерные реакции это реакции синтеза легких ядер, происходящие при высокой температуре (примерно 107 К и выше). Необходимые условия для синтеза ядер гелия из протонов имеются в недрах звезд. На Земле термоядерная реакция осуществлена только при экспериментальных взрывах, хотя ведутся международные исследования по управлению этой реакцией.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15931. Теория социального управления 1.4 MB
  Щёкин Г.В. Теория социального управления: Монография. К.: МАУП 1996. 408 с. ISBN 5869260868. Предпринята попытка комплексного освещения проблем управления в русле социальных наук и культурноисторического подхода. Рассмотрены основные социальные законы и закономерности социал...
15932. Основы общей теории предупреждения преступности 332.5 KB
  Щедрин Н.В. Основы общей теории предупреждения преступности: Учебное пособие. Красноярск 1999. МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Н. В. ЩЕДРИН ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПРЕС...
15933. Введение в правовую теорию мер безопасности 1.1 MB
  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Н. В. ЩЕДРИН ВВЕДЕНИЕ В ПРАВОВУЮ ТЕОРИЮ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ МОНОГРАФИЯ Красноярск 1999 ББК 67.621.163 67.623.06 Щ 362.2 Рецензенты : д р юрид . наук проф . начальник Сибирского ю
15934. Расследование неправомерного доступа к компьютерной информации 1.13 MB
  ПРЕДИСЛОВИЕ Правоприменительная практика деятельность правоохранительных органов по раскрытию и расследованию преступлений в настоящее время осложняются в связи со складывающейся ситуацией характеризующейся обвальным принятием и применением новых законодательн...
15935. Расследование краж 731 KB
  УДК 343.985.7 ББК 67.411 Ш98 Рецензенты: доктор юридических наук профессор Ю.И. Ляпунов кандидат юридических наук доцент СМ. Медведев кандидат юридических наук А.В. Пушкин Шурухнов Н.Г. Ш98 Расследование краж: Практическое пособие. М.: Юристъ 1999. 112 с. ...
15936. Международное публичное экономическое право 1.09 MB
  136 ВСЕРОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ВНЕШНЕЙ ТОРГОВЛИ В. М. ШУМИЛОВ МЕЖДУНАРОДНОЕ ПУБЛИЧНОЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ПРАВО Учебное пособие Издание 2е исправленное и дополненное Рекомендовано Ученым Советом Всероссийской Академии внешней торговли в качестве учебник
15937. Історія політичних і правових вчень 1.09 MB
  Шульженко Ф. П. Андрусяк Т. Г. К.: Юрінком Інтер 1999. Історія політичних і правових вчень. 1. Вступне слово Розділ І. Виникнення та розвиток поглядів на державу і право у країнах стародавнього світу2. 1. Становлення державноправових поглядів у давні часи3. 2. Держава і пра...
15938. Земельне право України 2.59 MB
  ББК 67.9 4УКР 307я73 351 Рекомендовано Міністерством освіти і науки України лист № 1/114721 від 10 листопада 2003 року її. Рецензенти: Малишева Н. Р. доктор юридичних наук професор членкореспондентАПрН України заступник директора Міжнародного цент...
15939. Холдинги правовое регулирование и корпоративное управление 2.86 MB
  Холдинги: правовое регулирование и корпоративное управление Вступительное слово Книга которую вы держите в руках является системным исследованием правового положения холдингов как формы предпринимательских объединений наиболее востребованной современно...