АТОМ

СВЕТ ЗАРОЖДАЕТСЯ В АТОМЕ

СТРОЕНИЕ ЯДРА АТОМА

Строение атомного ядра В 1932 году немецкий физик В. Гейзенберг и советский физик Д.Д. Иваненко предложили протонно-нейтронную модель атомного ядра. Согласно этой модели, атомные ядра состоят из элементарных частиц: положительно заряженных протонов и не имеющих электрического заряда нейтронов. Заряд протона по абсолютной величине равен заряду электрона.

Количество протонов в ядре = заряду ядра Z и совпадает с атомным номером соответствующего химического элемента в периодической системе Менделеева. Количество нейтронов в ядре обозначается N. Ядра химических элементов, находящихся в конце периодической системы, «перегружены» нейтронами. Протон и нейтрон являются двумя зарядовыми состояниями ядерной частицы, которая называется нуклоном. Массовым числом ядра А называется общее число нуклонов в ядре: A = Z+ N ПРОТОННО-НЕИТРОННАЯ МОДЕЛЬ АТОМНОГО ЯДРА

Пример: Строение атома 7 Li 3 Электрон (е) – отрицательный заряд, вращается вокруг положительного ядра. Протон (р) – положительный заряд, равен заряду электрона по модулю. Нейтрон (n) – его заряд равен нулю. Общий заряд атома равен нулю, так как число электронов (е) равно числу протонов (р). 7 Li 3 литий Округлённое массовое число. Показывает общее число частиц в ядре атома, то есть число протонов + число нейтронов. Обозначают буквой А. Чтобы найти число нейтронов в ядре (n), из этого числа нужно вычесть порядковый номер Z элемента (число протонов): n = A – Z = 7- 3=4 Порядковый (атомный) номер элемента. Обозначают буквой Z – он показывает число протонов (р) в ядре атома. p = Z = 3 3p+4nЯдро+ -е Смотреть модель строения а тома Гелия

Изотопы - это разновидности данного химического элемента, различающиеся массовым числом своих ядер. Ядра изотопов одного элемента содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов, т. е. имеющие один и тот же Z при разных N. Существует около трехсот устойчивых и свыше тысячи неустойчивых (радиоактивных) изотопов всех известных химических элементов. ИЗОТОПЫ

Богатырь с короткими руками Протоны и нейтроны удерживаются в ядре особыми – ядерными силами.

В 1896 году А. Беккерель открыл явление, названное впоследствии естественной радиоактивностью. Он проявил фотопластинку, на которой некоторое время находился крест, покрытый солями урана. Увидел на пластинке отчетливое изображение креста, значит соли урана самопроизвольно излучают. Излучение, обнаруженное Беккерелем по его химическому действию на фотопластинку, получило название радиоактивного излучения. Наибольших успехов в изучении радиоактивных излучений удалось добиться Э. Резерфорду, а также супругам Марии и Пьеру Кюри. РАДИОАКТИВНОСТЬ

В 1899 году Э. Резерфорд в результате экспериментов обнаружил, что радиоактивное излучение неоднородно и под действием сильного магнитного поля распадается на две составляющие, - и -лучи. Третью составляющую, - лучи, обнаружил французский физик П. Вилард в 1900 году.

-лучи - это потоки -частиц, представляющих собой ядра атомов гелия. Они заряжены положительно. От других видов радиоактивного излучения -лучи отличаются малой проникающей способностью, то есть интенсивностью их поглощения различными веществами. -лучи не могут пробить лист бумаги, толщиной 0,1 мм. -лучи

-лучи представляют собой потоки электронов, скорости которых близки к значению скорости света. Проникающая способность -лучей выше, чем -излучения. Защитой от -лучей может являться алюминиевая пластина толщиной в несколько миллиметров. -лучи

-лучи обладают очень высокой проникающей способностью. Чем больше атомный номер поглощающего вещества, тем лучше вещество поглощает -лучи. Проникающая способность - лучей настолько велика, что слой свинца толщиной 1 см уменьшает интенсивность этого излучения всего в два раза. -лучи

ZAZA ZAZA Z+1 A Z-2 A-4 ZAZA ZAZA α-распад β-распад γ-излучени

Как было установлено впоследствии, причина естественной радиоактивности заключается в том, что ядра атомов ряда химических элементов могут самопроизвольно распадаться, и этот распад сопровождается выделением энергии в виде излучения. Химические элементы, подверженные радиоактивному распаду, называют радиоактивными элементами. К их числу относятся все химические элементы, атомный номер которых больше 83.

При -распаде ядро распадается на две части, одна из которых представляет собой - частицу. При этом ядро теряет заряд +2е, и масса ядра уменьшается на четыре единицы относительной атомной массы. -распад

При -распаде элемент смещается в таблице Менделеева ближе к ее началу на две клетки, - это так называемое правило смещения, которое сформулировал Ф. Содди, исследуя - распад.

При -распаде вылетает электрон. При этом массовое число ядра изменяется, а заряд увеличивается на одну единицу. Правило смещения в этом случае таково: при -распаде элемент смещается на одну клетку ближе к концу таблицы Менделеева. -распад

Вопросы для закрепления Подумай и ответь 1. Нейтрон это? A. Нейтрон – это частица, которая не имеет заряда. B. Нейтрон – это отрицательно заряженная частица. C. Нейтрон – это квант электромагнитного излучения. 2. Массовое число это? A. Массовое число – это атомная масса химического элемента. B. Массовое число – это целая часть атомной массы химического элемента. C. Массовое число – это дробная часть атомной массы химического элемента.

Вопросы для закрепления Подумай и ответь 3. Зарядовое число это? A. Зарядовое число – это порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева. B. Зарядовое число – это масса химического элемента. C. Зарядовое число – это число протонов и электронов. 4. Как называются протоны и нейтроны вместе? A. ионы. B. нуклоны. C. изотопы.

Вопросы для закрепления Подумай и ответь 5.Сколько нуклонов содержат ядра лития, меди, серебра, свинца ? A. литий - 6, медь – 64, серебро – 108, свинец – 207. B. литий - 3, медь – 29, серебро – 47, свинец – 82. C. литий - 16, медь – 34, серебро – 88, свинец – Определите нуклонный состав ядра ? A. 2 протона, 1 нейтрон. B. 2 протона, 2 нейтрона. C. 4 протона, 2 нейтрона.

Вопросы для закрепления Подумай и ответь 7. Определите нуклонный состав ядра ? A. 8 протонов, 8 нейтронов. B. 16 протонов, 16 нейтронов. C. 8 протонов, 16 нейтронов. 8. Определите нуклонный состав ядра селена ? A. 34 протона, 79 нейтронов. B. 79 протонов, 34 нейтрона. C. 34 протона, 45 нейтронов.

Вопросы для закрепления Подумай и ответь 9. Назовите химический элемент, в атомном ядре которого содержатся нуклоны: 4p + 5n A. азот B. бериллий C. кислород 10. Назовите химический элемент, в атомном ядре которого содержатся нуклоны: 6p + 6n A. азот B. натрий C. углерод

Вопросы для закрепления Подумай и ответь 11. Назовите химический элемент, в атомном ядре которого содержатся нуклоны: 7p + 7n A. азот B. кремний C. кислород 12. Назовите химический элемент, в атомном ядре которого содержатся нуклоны: 11p + 12n A. азот B. натрий C. магний

Энергия связи ядра равна минимальной энергии, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные частицы. M я < Zm p + Nm n. ΔM = Zm p + Nm n – M я. Стр.70 учебник 2часть

Энергия связи E св = ΔMc 2 = (Zm p + Nm n – M я )c 2 E уд = E св /А Энергия связи, приходящаяся на один нуклон, называется удельной энергией связи. Удельная энергия связи равна энергии, которую необходимо затратить, чтобы удалить из ядра 1 нуклон. Энергия, которую надо затратить, чтобы, преодолев ядерные силы, расщепить ядро на отдельные нуклоны, называется энергией связи атомного ядра.

1 а.е.м.= 1,66 * кг с² = 931 МэВ/а.е.м 1эВ = 1,6 * Дж

Из графика зависимости удельной энергии связи от массового числа А видно, что: у ядер с массовым числом 40

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).

Домашнее задание пп повторить п.36