Разность между суммой масс свободных нуклонов и массой ядра – ДЕФЕКТ МАССЫ.
;
Энергия, которую необходимо затратить для того, чтобы разбить ядро на отдельные нуклоны.
| Есв/ A |
| 0 20 60 100 140 180 |
| А |
| График удельной энергии связи. | В обоих случаях энергия связи вычисляется через дефект массы по формуле Эйнштейна.
Отношение энергии связи к числу нуклонов в ядре – УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ.
Уд. энергия связи для элементов середины ПСЭМ имеют величину 8,5 МэВ.
У тяжелых элементовона уменьшается.
|
Ядерные реакции – превращение атомных ядерпри соударении данного ядра с какой-либо частицей.
Частица должна быть предварительно разогнана в ускорителе, только тогда она сможет преодолеть силу кулоновского отталкивания и внедриться в ядро, вызвав ядерную реакцию.
1. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ АЛЬФА-ЧАСТИЦ.
2. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОНОВ.
3. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОТОНОВ.
|
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ВЫХОД.
| Дано: М Li = 7,01601 а.е.м. m H = 1,00783 а.е.м. m He = 4,00260 а.е.м. | § 7,01601 + 1,00783 = 8,02384 (а.е.м.)
§ 2 ´ 4,00260 = 8,00520 (а.е.м.)
§ 8,02384 – 8,00520 = 0,01864 (а.е.м.)
§
|
|
| ОК-43. ПРИРОДА РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ. | § |
Э. Резерфорд 1903- 1907 г г.
; 
|
|
|
СВОЙСТВА:
Альфа – частицы – ядра Не. Задерживаются листом бумаги.
Бета – частицы – электроны (u » с; 1см Аℓ). Сильно ионизируют воздух. Гамма – кванты – эл. - магн. волны (l <, чем у рентгеновских лучей), большой проникающей способности (14 см Аℓ ¯ их интенсивность в 2 раза), слабо ионизируют воздух.
Радиоактивность с течением времени убывает.
Закон радиоактивного распада.
| 0 10 20 30 |
| t, cутки |
| T | 2T | nT |
| ||
| N0 |
|
|
| ||
Закон радиоактивного распада.
| |||||
| Турана = 4,5 млрд. лет. Т радия = 1600 лет. Т тория = 20 млрд. лет. |
ИЗОТОПЫ.
ИЗОТОП - разновидность атомов данного элемента, занимающих одно и то же место в ПСЭМ (изос – равный, топос – место).
Изотопы отличаются друг от друга физическими свойствами
(числом нейтронов Þ массой, радиоактивностью и т. д.).
Схожи химическими свойствами, т. к. число электронов ( = числу протонов )одинаково.


ОК-44. ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР УРАНА.
| О. ГАН, Ф. ШТРАССМАН. 1938 г. | При бомбардировке урана нейтронами образуются: |

Чтобы разбить ядро урана, нужно
. При образовании ядер из осколков выде-ляется
. Т.е. энергия связи на каждый нуклон увеличивается на
.Þ Выделяющаяся энергия при делении одного ядрасоставляет 200 МэВ
Л. МЕЙТНЕР, О. ФРИШ.
Осколки, сталкиваясь с атомами, передают им свою кинетическую энергию, нагревая тело. Ядерная энергия превращается в тепловую (внутреннюю).
; T = 23 мин;
; Т = 2,3 дня;
; 
ЦЕПНАЯ ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ.
| - коэффициент размножения нейтронов.
k < 1- реакция ЗАТУХАЕТ
k = 1 – реакция УПРАВЛЯЕМА.
k > 1 - ВЗРЫВ!!!
kопределяется:
1. Захватом ураном и быстрых и медленных нейтронов с последующим делением.
2.Захватом ураном без деления.
3. Вылетом за пределы зоны.
4. Захватом замедлителем.
|
ОК-45. АТОМНЫЙ РЕАКТОР.
АТОМНАЯ БОМБА.
| 1945 г. США. ХИРОСИМА, НАГАСАКИ, 110 тысяч. 1948 г. СССР. | КРИТИЧЕСКАЯ МАССА – наименьшая масса, при которой может самопроизвольно протекать цепнаяядерная реакция. |
| Безопасно. Массы < критической. | Опасно! Масса > критической. |
| 1945 г. Обнинск. АЭС –5 МВт. Р = 100 атм., Т = 260 – 2700С. Æ = 150 см, h =170 см. | РЕАКТОР – устройство, где протекает управляемая цепная ядерная реакция |
1. Ядерное горючее (U – 235, 238, Pu – 239);
2.Регулирующие стержни –соединение кадмия и бора (поглощают нейтроны
);
3. Отражатель – возвращает
в активную зону (Ве);
4. Замедлитель – уменьшает скорость
(графит, вода);
5. Защитная оболочка – бетон с железным наполнителем (от g и
);
6. Теплоноситель – для вывода энергии (вода или жидкий натрий).
РЕАКТОРЫ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ.
Замедлителя НЕТ.
2. Используется природный уран, обогащённый до 15% Г –235;
3. Используется плутоний, который делится как и U – 235.

Преимущества АТСпо сравнениюс ТЭЦ: не загрязняет атмосферу; занимают малую площадь, не загружают перевозками угля железнодорожный транспорт, не требуют создания больших водохранилищ.
Проблемы и недостатки: защита обслуживающего персонала от радиоактивных излучений; защита населения от аварий; захоронение радиоактивных отходов.
Отношение энергии связи к числу нуклонов в ядре – УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ.
Уд. энергия связи для элементов середины ПСЭМ имеют величину 8,5 МэВ.
У тяжелых элементовона уменьшается.
2. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕЙТРОНОВ.
3. ДЕЛЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОТОНОВ.
Закон радиоактивного распада.
- коэффициент размножения нейтронов.
k < 1- реакция ЗАТУХАЕТ
k = 1 – реакция УПРАВЛЯЕМА.
k > 1 - ВЗРЫВ!!!
kопределяется:
1. Захватом
ураном
и
быстрых и медленных нейтронов с последующим делением.
2.Захватом