Ядроны байланыс энергиясы. Масса аауы.

Ядроларды массаларын масса – спектографтар кмегімен жргізілген дл лшеулер кез кенлген ядроны массасы оны райтын нуклондар массаларыны осындысынан кем екекнін крсетеді:

Ядроны – байланыс энергиясы деп оны рамдас нуклондара блу шін ажетті энергияны е аз млшерін айтады. Энергияны саталу заына сйкес нуклондардан ядро тзілгенде ядроны байланыс энергиясына те энергия блініп шыуы тиіс. Ядроны байланыс энергиясы еркін протондар мен нейтрондарды толы энергиясы мен ядроны толы энергиясыны айырымына те:

мндаы масса аауы деп аталады.

Ядроны байланыс энергиясыны ядродаы нуклондар санына атынасымен аныталатын шаманы ядроны меншікті байланыс энергиясы деп атайды:

Ядроны меншікті байланыс энергиясы барлы ядролар шін бірдей емес.

Атом ядросындаы протондар мен нейтрондарды байланыстыратын тартылас кштерін ядролы кштер деп атайды. Ядролы тартылыс протондарды электростатикалы тебілісінен анарлым кшті болады да, лкен ядроны байланыс энергиясын туызады жне оны орнытылыын амтамасыз етеді. Ядролы кштер – гравитациялы кштер. Нуклондар арасындаы зара серлесу элементар блшектер арасындаы кшті серлесулерді мысалы болып табылады.

6.4 лестірмелі материал:электронды кітаптар, тесттер, карточкалар

6.5 Пайдаланан дебиеттер:

1. Физика: Жалпы білім беретін мектепті жаратылыстану-математика баытындаы 10-сыныбына арналан оулы/ Б.Кронгарт, В.Кем, Н.ойшыбаев.-д., толыт. 2-бас. Алматы: Мектеп, 2010-384 б., сур.

2. Физика: Жалпы білім беретін мектепті жаратылыстану-математика баытындаы 11-сыныбына арналан оулы/ С.Тябаев, Ш.Насохова, Б.Кронгарт, т.б.- Алматы: “Мектеп” баспасы. -384 б., сур.

3. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. – Алматы, Мектеп, 1,2,3 том, 2000

4. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсыны есептер жинаы. – М., Наука, 2000

5. Иродов И.Е. Жалпы физика курсыны есептер жинаы. М: Наука, 2006

Баылау сратар

1.Радиоактивтік ыдырау заы дегеніміз не?

2.Масса аауы жайында не білесідер?

6.1 Таырып №34. Термоядролы синтез жне оны жруіні шарттары. Термоядролы энергетиканы проблемалары. Материалды лемні айтымсыздыы.

6.2 Саба міндеті:

1.Термоядролы синтез жне оны жруіні шарттары, термоядролы энергетиканы проблемалары жайында ындыру.

2. Білімгерлерді білімін арттыру, тередету.

3.Білімгерлерді ыптылыа трбиелеу.

6.3 Дріс тезисі:

Термоядролы реакциялар деп жеіл ядроларды ауырлау ядролара синтезделуіні ядролы реакцияларын айтады. Термоядролы реакциялар шамасындаы те жоары температураларда жреді. Бл реакциялар кезінде ауыр ядроларды блінуі кезіндегіден де кп энергия блінеді. Іc жзінде кптеген себептерге байланысты термоядролы реакцяларды жруіне ажетті температура 10⁷К шамасын райды. Осындай температура Кнні орта блігінде болады. Кн заты~ 80% сутегіден жне 20% гелийден трады жне ~ 1% кміртегі, азот жне оттегіні лесіне тиеді.

Жеіл ядролар энергия бле отырып бірігу ммкін. Тыныштытаы уран ядросыны массасы, ядро блінетін жарышатарды тыныштытаы массалары осындысынан арты. Жеіл ядролар шін жадай керісінше. Мысалы, гелий ядросыны тыныштытаы массасы гелий ядросыны рамды блігі екі ауыр сутегі ядросыны тынышты массаларыны осындысынан аз. Бл- екі жеіл ядро біріккенде тынышты массасы азаяды, ендеше, кп млшерде энергия бліп шыарады деген сз. Жеіл ядроларды бірігуіндегі мндай реакциялар термоядролы реакциялар деп аталадыб себебі олар те жоары температурада жре алады. Термоядролы реакцияалар- бл жеіл ядроларды те жоары температурада бірігу реакциясы. Ядроларды бірігуі ушін оларды 10 -12см шамасына жаындауы, яни оларды ядролы кш серіні сферасына тсуі ажет. Мндай жаындауа ядроларды кулонды тебілуі кедергі жасайды, оны тек ядроны жылулы озалысыны те зор кинетикалы энергиясыны есебінен ана жеуге болады. Термоядролы реакцияаларда блініп шыатын бір нуклона есептелген энергия, ядроларды тізбекті реакциясы кезінде блініп шыатын меншікті энергиядан артып кетеді. Мысалы, ауыр сутегі -дейтерий сутегіні аса ауыр изотопы -тритиймен біріккенде бір нуклона 3,5 МэВ-а жуы энергия блінеді. Уранны блінуі кезінде бір нуклона шамамен 1 МэВ энергия блінеді. Термоядролы реакциялар лемні эволюциясында шешуші рл атарады. Кн мен жлдыздарды суле шыару энергиясыны термоядролы тегі болар. азіргі болжамдар бойынша, алашы даму кезінде жлдыздар негізі сутегінен ралан. Жлдыздарды ішінде температура жоары болатыны сонша, оны ішінде протондарды бірігуіні реакциясы гелий тзумен атар жреді. Бдан кейін гелий ядроларыны бірігу кезінде нерлым ауыр элементтерде тзіледі. Осы реакцияаларды брі энергия бліп шыарумен абаттаса теді, ол миллиардтаан жылдара жулдыздарды жары шыаруын амтамассыз етеді. Жерден басарылатын термоядролы реакцияаны пайдалану мселесін шешу адамзатта іс жзінде таусылмайтын энергия кзін береді. Бл баытта е перспективті болып есептелетін реакция – дейтрийді тритиймен бірігуі реакциясы: 12Н + 31Н -> 42He + 01n Бл реакцияда 17,6 МэВ энергия блінеді. Тритий табиатта жо боландытан, ол термоядролы реакторды зінде литийден ндірілуі тиіс. Есептеулер крсеткендей, экономикалы жаынан тиімді реакция, реакцияа тсіетінзаттарды жз миллиондаан градус шамасында дейін ыздыранда ана затты лкен тыыздыында жре алады. Мндай температураларды плазмада уатты электр разрядын туызу арылы аламыз. Бл баыттаы негізгі иыншылы – осынлай жоары температурадаы плазманы ондырыны ішінде 0,1-1с бойы стап тру. Бан ешбір заттан жасалан абыралар жарамайды , себебі соншалыты жоары температурада олар буа айналып кетеді. Жоары температурадаы плазманы шектеген клемде стап труды бірден-бір ммкін болатын дісі те кшті магнит рістеріні серін пайдалану болып табылады. Біра лі кнге дейн бл мселені толы шешу плазманны трасыздыынан ммкін болмай келеді.Бл трасызды зарядталан блшектерді бір блігін магниттік абыралардан тетін диффузияа келіп соады. Басарылатын термоядрлы реакцияларды жзеге асыру адамзатты энергетикалы проблемасын шешуге абілетті .

Жер бетіндегі жадайларда термоядролы реакцияларды жзеге асыру энергияны алуды лкен ммкіндіктерін тудырады. Мысалы, арапайым суды бір метіріндегі дейтерийді пайдаланса, термоядролы синтез реакцясында блінетін энергия 350л бензин жананда блінетін энергияа те болады.