close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Презентация

код для вставкиСкачать
ИЗУЧЕНИЕ
ЯДЕРНЫХ
РЕАКЦИЙ
Подготовила учитель
физики Карпова.Л.Б
школа№3 г.Запорожье
Ядерные реакции искусственные
превращения атомных ядер, вызванные
их взаимодействием с частицами или
друг с другом.
Для ядерных реакций справедливы
общие законы сохранения
электрического заряда, числа
нуклонов, энергии, импульса, массы
Иллюстрация законов
сохранения
массовое число (число нуклонов)
226 Ra
88
α - распад
222 Rh
86
+ 42He
зарядовое число
Закон сохранения зарядового числа: 88 = 86 +2
Закон сохранения числа нуклонов (массового
числа): 226 = 222 + 4
Закон сохранения энергии
Первая проверка уравнения Эйнштейна E = mc2, была проведена,
когда Резерфорд произвел обстрел ядрами водорода легкого металла
лития.
1 Н
1
+ 73Li 242H + Ek
Ядро
водорода
Ядро
лития
По фотографиям, полученным в
камере Вильсона, были измерены
скорости альфа-частиц (ядер гелия) и
вычислена их кинетическая энергия.
Эта энергия оказалась эквивалентной
потерянной массе в соответствии с
формулой Эйнштейна. Тем самым
было доказано, что масса частиц
может уменьшаться, а вместо
пропавшей части массы появляется
энергия в эквивалентом количестве,
как и предсказал Эйнштейн
Кинетическая
энергия
СВОИСТВА ЛУЧЕЙ
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.
АЛЬФА - лучи
-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.
БЕТА - 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.
ГАММА - 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.
ГАММА - лучи
-излучение связано с
переходом ядра из
возбужденного состояния
с высоким уровнем
энергии на более низкий
уровень.
-излучение может
сопровождать и распады.
-излучение не вызывает
изменения заряда, а
масса ядра изменяется на
очень малую величину.
Классификация ядерных реакций
Радиоактивный распад
Ядерные реакции на нейтронах
Ядерные реакции под действием
заряженных частиц
Ядерные реакции деления
α(альфа) – распад
Превращения атомных ядер, сопровождаемые
испусканием α-частиц (ядро гелия 42Не) называется
– распадом.
А – массовое число, Z – зарядовое число
А
ZX
Символ
«материнского»
ядра
А-4
Z-2Y
+
4 α
2
Символ
Ядро гелия
«дочернего» 4
2Не
ядра
+
γ
Электромагнитное
излучение
γ – излучение испускается ядром А-4Z-2Y при переходе из
возбужденного состояния в стационарное
α
β(бета) – распад
Превращения атомных ядер, сопровождаемые
испусканием потока электронов называется
β – распадом.
А – массовое число, Z – зарядовое число
А
ZX
Символ
«материнского»
ядра
А
Z+1Y
+
0
-1 e
Символ
Электрон
«дочернего»
ядра
+
γ
Электромагнитное
излучение
Протон-нейтронное строение ядра теоретически
исключает возможность вылета из ядра электронов, т.к.
их в ядре нет. Э. Ферми разработал теорию β – распада.
ГИПОТЕЗА Э.ФЕРМИ
В ядре возможно взаимные превращения нуклонов.
В
~
результате появляются электроны 0-1е и антинейтрино ν.
Антинейтрино не имеет массы покоя и электрического заряда.
Такой процесс обусловлен особым типом взаимодействия –
слабым взаимодействием:
1 n
0
1 p
1
+
0 e
-1
+
По закону сохранения энергии это превращение
сопровождается выделением энергии, т.к. масса
нейтрона больше массы протона.
Е = Δmc2
ν~
Капельная модель ядерных реакций
Ядерная реакция на нейтронах
27 Al
13
1
0n
28 Al
13
28 Al
13
24 Na
11
4α
2
III. Энергия
I. Нейтрон
IV. Вылетает
II. Ядро
влетает в ядро «разогревается» сосредотачивается α – частица
на группе частиц
Ядро «охлаждается»
1 n
0
+ 2713Al 2813Al 2411Na + 42Не
Великий итальянский физик Энрико Ферми первым начал изучать
реакции, вызываемые нейтронами. Он обнаружил, что медленные нейтроны оказываются в большинстве случаев гораздо более
эффективными, чем быстрые. Вероятность столкновения медленных нейтронов с ядрами выше.
Ядерная реакция под действием заряженных частиц
В ядро может попасть заряженная частица кинетическая
энергия которой достаточна для преодоления кулоновского
отталкивания от ядра. Эта энергия сообщается протонам,
ядрам дейтериям 21Н, альфа-частицам 42Не ускорителем
элементарных частиц. Первая искусственная ядерная реакция
осуществлена Резерфордом в 1919 году.
14 N
7
18 F
9
17 O
8
4
2He
1p
1
I. Бомбардиру- II. Исходное
ющая частица ядро
III. Возбужденное
промежуточное ядро
IV. Новое ядро
4 He 18 F 17 O + 1 p
N
+
7
2
9
8
1
14
Капельная модель ядерных реакций
(Гамов Г.А., Френкель Я.И., Бор Н.)
Ядро напоминает заряженную капельку
жидкости
235U
92
γ - излучение
236U
92
n
n
1
0n
Поглотив нейтрон, ядро
возбуждается,
деформируется, приобретает
вытянутую форму
1 n
0
137Cs
55
Ядро разрывается
γ - излучение
+ 23592U 23692U = 13755Cs + 9737Rb + 2 10n
97Rb
37
Применение искусственных
радиоактивных элементов
Метод меченных
атомов
Применение их
металлургии, геологии,
машиностроении,
сельском хозяйстве, в
пищевой
промышленности и др.
Применение изотопов
при изучении питания
растений.
Применение естественных
радиоактивных элементов
Лечебное применение радия
Определение возраста Земли
Применение изотопов в диагностике
Применение изотопов в
диагностике
Лечебное применение
изотопов
Сухое хранилище отработанного
ядерного топлива (СХОЯТ)
на
Запорожской АЭС в г.Энергодар
ХРАНЕНИЕ отработанного
ядерного топлива
Сегодня на площадке СХОЯТ установлено
36 вентилируемых контейнеров.
Наличие собственного СХОЯТ позволило
сократить расходы на хранение
отработанного топлива более чем в 10 (!)
раз, то есть экономить ежегодно 40 млн.
долларов.
СХОЯТ Запорожской АЭС не
оказывает ни одного
радиационного влияния на
населенные пункты региона.
При ядерных реакциях
обязательно выполняются
различные законы
сохранения: электрического
заряда, числа нуклонов,
превращения энергии,
сохранения импульса,
сохранения массы.
Искусственные
радиоактивные изотопы
различных химических
элементов широко
применяются во многих
отраслях хозяйства.
Кто экспериментально доказал существование атомного ядра?
А. М. Кюри;
Б. Резерфорд;
В. Беккерель;
Г. Томсон.
Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома, если в
атомном ядре 20 протонов и 17 нейтронов?
А. 20;
Б. 37;
В. 17;
Г. 3.
Какой вид радиоактивного излучения наиболее опасен при внутреннем облучении человека?
А. β – излучения;
Б. γ – излучения;
В. α – излучения;
Г. все три
одинаково опасны.
Ядро состоит из 90 протонов и 144 нейтронов. После испускания двух β частиц, а затем
одной α частицы, это ядро будет иметь:
А. 85 протонов, 140 нейтронов;
Б. 87 протонов, 140 нейтронов;
В. 90 протонов, 140 нейтронов;
Г. 87 протонов, 140 нейтронов.
Какое недостающее ядро надо вставить вместо Х в ядерную реакцию?
X 1 H 11 Na 2 He
1
26
А. ;13
Al
22
Б. ;
4
25
12
Mg
В. ;
26
12
B
Г. .
235
25
13
Al
U
Сколько протонов Z и нейтронов N в ядре 92 ?
А. Z = 235, N = 92;
Б. Z = 92, N = 143;
B. Z = 235, N = 143.
Ядро азота захватило α частицу и испустило протон Ядро какого элемента образовалось?
Определите количество нейтронов в ядре элемента, получившегося в результате трех
последовательных α распадов ядра тория .
А. 144;
Б. 140;
В. 232;
Г. 138.
ОЦЕНИ СВОЮ РАБОТУ
min
ТРУДНО?
|---|---|---|---|---|
0 1 2 3 4 5
min
ИНТЕРЕСНО?
mαx
|---|---|---|---|---|
0 1 23 4 5
min
КОМФОРТНО ?
mαx
mαx
|---|---|---|---|---|
0 1 2 3 4 5
Список использованной
литературы:
Физика 11 класс С.У.Гончаренко
Интернет сайт 5ballov.ru
Дидактические материалы к урокам
физики 11 класс.
Документ
Категория
Презентации по физике
Просмотров
139
Размер файла
2 283 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа