Выполнила: НУКЛОН- НУКЛОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ И СВОЙСТВО ЯДЕРНЫХ СИЛ Томск – 2016

Планетарная модель атома (по Резерфорду) В центре атома находится ядро, масса которого составляет 99,97% от общей массы атома. Резерфорд Радиус ядра примерно в раз меньше радиуса атома.

Открытие нейтрона Английский ученый Дж. Чедвик выдвинул гипотезу о существовании нейтральных частиц, близких по размерам и массе к протонам. Эти частицы он назвал нейтронами. При прохождении через вещество нейтроны не теряют энергию на ионизацию атомов вещества, поэтому имеют огромную проникающую способность. Дж. Чедвик

Стрмоение атомного ядра Ч астицы, составляющие ядро атома называются нуклонами нуклоны протоны нейтроны Силы взаимодействия нуклонов друг с другом называются ядерными силами

Ядро Нуклоны Протоны Нейтроны 1932 г Иваненко и Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель а томного ядра

Особенности стрмоения ядра Число протонов в ядре атома данного вещества постоянно и равно порядковому этого элемента в таблице Менделеева Число нейтронов в ядре одного элемента может быть различным, следовательно и масса таких атомов тоже будет отличаться

Размеры атомных ядер Так как для ядер существенны квантовые законы поведения, то они не имеют четко определенных границ. Можно говорить только о некотором среднем радиусе ядра. С увеличением массового числа радиус ядра увеличивается:

Энергия покоя: Е о = m o c 2 c = м/с 1 эВ = 1, Кл 1 В = 1, Дж Е мое 0,51 МэВ Е св (отрицательна по знаку) по абсолютной величине равна работе, которую надо совершать для расщепления ядра на составляющие его нуклоны без сообщения им кинетической энергии.

Формула для нахождения энергии связи где - дефект массы, - скорость света в вакууме.

Е св = Δmc 2 Δm – дефект массы ядра с – скорость света в вакууме Мерой энергии связи атомного ядра является дефект масс – разность между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра m я. Δm = Zm p + (A – Z)m n - m я Z – число протонов; m p – масса протона, 1,00728 а.е.м. m n – масса нейтрона, 1,00867 а.е.м. m Н – масса атома водорода, ( 1,00783 а.е.м.

Дефект массы Масса покоя ядра М я всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов: Дефект массы:

Энергия связи, приходящаяся на один нуклон в ядре, т.е. энергия, которую необходимо затратить, чтобы удалить из ядра один нуклон, называется удельной энергией связи: где А – массовмое число

Ядерные силы Силы, которые скрепляют отдельные протоны и нейтроны в ядре, называются ядерными.

Силы, связывающие нуклоны в ядре, называются ядерными. Ядерные силы короткодействующие (радиус действия м). Ядерные силы сил электрического взаимодействия зарядов. Ядерные силы действуют между нуклонами независимо от их заряда (протон-протон, нейтрон-протон, нейтрон-нейтрон). Каждый нуклон взаимодействует только с ограниченным числом ближайших к нему нуклонов.

График зависимости удельной энергии связи Е уд:

Из графика зависимости удельной энергии связи от массового числа А видно, что: 1. У ядер с массовым числом 40<А<100 удельная энергия связи максимальна; 2. У ядер с массовыми числами А>100 удельная энергия связи с ростом А плавно убывает; 3. У ядер с массовыми числами А<40 с уменьшением А удельная энергия связи скачкообразно убывает. 4. Максимальной удельной энергией обладают ядра, у которых число протонов и нейтронов четнмое, а минимальной – ядра, у которых число протонов и нейтронов нечетнмое... На основании этого анализа сделан вывод о том, что практически можно осуществить два способа высвобождения внутриядерной энергии: деление тяжелых ядер (цепная реакция) синтез легких ядер (термоядерная реакция).

Источники литературы Никитин Д.С. Окружающая среда и человек / Д.С. Никитин, Ю.А. Новиков, Изд. 2-мое, М., Изд. Высш. школа, 1986 г. Пригожин И. Р. От существующего к возникающему / И. Р. Пригожин-М., Пурмаль А. П. Как превращаются вещества / А.П Пурмаль, Наука,1989. Яворский Б.М. Справочник по физике / Б.М.Яворский, А.А. Детлаф -М., Наука, 1990 г. Кудрявцев П.С. Курс истории физики / П.С.Кудрявцев - М., Просвещение, 1982 г. Григорьев В.И. Силы в природе / В.И.Григорьев, Г.Я. Мякишев - М., Наука, 1983 г. Спиридонов О.П. Фундаментальные физические постоянные / О.П. Спиридонов - М.: Высшая школа, 1991.