Авторы: Караулов Иван и Караулов Михаил. «Преображенский кадетский корпус»

Ядерные реакции. H He Li

В 1942 году под руководством Энрико Ферми была в первые осуществлена управляемая ядерная реакция. В 1942 году под руководством Энрико Ферми была в первые осуществлена управляемая ядерная реакция. Ядерная реакция – изменение атомных ядер, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами или друг с другом.

распад. распад. Х Y Х Y распад. распад. X Y + H X Y + He Радиоактивный распад ведёт к постепенному уменьшению атомов радиоактивного элемента. Радиоактивный распад ведёт к постепенному уменьшению атомов радиоактивного элемента. АА ZZ+1 А ZZ-2 A-4

Для осуществления реакции частица должна вплотную приблизиться к ядру Для осуществления реакции частица должна вплотную приблизиться к ядру ядро частица см

Но если частицы заряжены одноимённо, то их сближению препятствуют кулоновские силы. + + F кулоновая

По началу использовались только α-частицы. В 1932 году сделали первое превращение атомных ядер с помощью протонов большой энергии. Тогда удалось расщепить литий на две α-частицы: 3 7 Li+ 1 1 H 2 4 He+ 2 4 He

Открытие нейтронов Помимо реакций, вызванных заряженными частицами, существуют реакции с нейтронами. Их открыл великий физик Ферми Открытие таких реакций повернуло ход исследований. Нейтроны лишены заряда и поэтому беспрепятственно входят в атомы и вызывают их превращения: Al n Na He

Также существует такой парадокс: медленные нейтроны гораздо эффективнее быстрых. Поэтому их замедляют или реже используют. А замедляют их в обыкновенной воде.

Энергия ядерных реакций Ядерные реакции протекают как с выделением, так и с поглощением энергии. Если кинематическая энергия после реакции становится больше, то считается что энергия выделяется, а если меньше – поглощается.

Энергетический выход ядерной энергии – разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после реакции. Может быть как положительным, так и отрицательным.

Цепная реакция. Цепная реакция. К оэффициент размножения нейтронов K=N i /N i-1 K=N i /N i-1nU

ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ

Ядерные силы – силы связывающие протоны и нейтроны. Протоны и нейтроны по взаимодействию практически не отличаются поэтому в ядерной физике их называют нуклонами (в двух различных состояниях).

Основное свойство Нуклоны обмениваются между собой частицами, m которых больше m электрона в 200 раз. Эти частицы были обнаружены в 1947 году и названы пионами(пи-мезонами).

Ядерные силы являются короткодействующими. На расстоянии до м сильное взаимодействие нуклонов значительно превосходит электромагнитное и гравитационное, но с увеличением расстояния между нуклонами очень быстро убывает.

Энергия связи ядра

Минимальная энергия, которую нужно задать для разрыва связи в атоме называют энергией связи ядра. Она позволяет объяснить устойчивость атомных ядер, выяснить, какие процессы ведут выделению энергии. EcвEcв

Энергия связи очень велика и равняется: где m – масса ядра, а c – скорость света в вакууме. Например: образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, как при сгорании 2 вагонов каменного угля! E=mc 2 E=mc 2

Удельная энергия связи – отношение E св ядра к числу нуклонов (А). Удельная энергия связи ядра в сотни тысяч раз превосходит энергию связи. Эта величина неодинакова. С ростом массового числа А она увеличивается от 1,1МэВ до 8,8 МэВ, а далее с ростом массового числа убывает до 7,6МэВ.

Формулы Формулы m = ع /c 2 ; m = ع /c 2 ; m = nm m = nm m = nM/N A m = nM/N A E = Pt E = Pt