![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Лекция №31. Ядерные реакции. Искусственная радиоактивность. Элементарные частицы.
- •I.Искусственная радиоактивность.
- •II.Применение искусственных радиоактивных веществ.
- •III.Тепловой эффект ядерных реакций.
- •IV.Реакция деления.
- •V.Цепная ядерная реакция.Коэффициент размножения нейтронов.
- •VI. Реакция синтеза.Энергия солнца и звезд.
- •VII.Космические лучи.
- •VIII.Преобразование космических лучей.
- •IX. Антиатомы,антивещество,антимир.
- •Х. Методы регистрации элементарных частиц и радиоактивных излучений.
II.Применение искусственных радиоактивных веществ.
Искусственные радиоактивные вещества в настоящее время находят широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве, в медицине и научных исследованиях. Отметим некоторые важнейшие случаи применения этих веществ.
1) Проникающие излучения, получаемые от искусственных радиоактивных веществ, применяются:
а) для промышленной дефектоскопии:
|
б) в медицине для лечебных целей (хорошие результаты для лечения злокачественных опухолей).
2. Метод “меченых атомов”, связанный с изучением природных и лабораторных процессов, наблюдением за перемещением атомов.
“Меченый атом” |
Атом радиоактивного изотопа данного элемента. |
Присутствие "меченых" атомов определяется, благодаря их радиоактивности, приборами чувствительными к их излучению. Благодаря этому методу были решены многие вопросы, занимавшие исследователей на протяжении многих лет.
Рассмотрим два примера:
а) Было известно, что на свету растения поглощают СО2и выделяют О2. Остающийся углерод идет на образование углеводов. С помощью "меченого" кислорода Виноградовым было установлено, что все атомы, входящие в молекулу С02, ассимилируются растением. В атмосферу же выделяется кислород, полученный растениями из впитываемой корнями воды. Таким образом СО2не поглощается на свету (дальнейшие работы – СО2поглощается в темноте).
СО2+ Н2О → НСНО + О2,
где НСНО – формальдегид, даёт сахар, крахмал и др.
б) В биологии с помощью "меченых" атомов удалось установить весьма быстрое обновление составных частей всех тканей и органов. Так, за 3 месяца в теле человека обновляется 50% всех белков. При введении радиоактивного фосфора в кровь уже через 30 минут 20% его оказалось в костях. Ионы Nа, Сℓ, В иJбыстро переходят из желудка в кровь: через 30 минут 50% этих веществ переходит в кровь, а через 1,5 часа свыше 95%.
Мы ограничим этими отрывочными примерами перечень все растущего и в наши дни уже огромного круга применения радиоактивных излучений и меченных атомов в науке и народном хозяйстве.
III.Тепловой эффект ядерных реакций.
Ядерные реакции могут происходить с
выделением энергии и с поглощением
энергии. В первом случае они называются
экзотермическими, во втором –эндотермическими. Положительный
выход энергии в ряде элементарных
ядерных реакций служит физической
основой ядерной энергетики. Для того,
чтобы судить о том, какие ядерные реакции
использовать для получения энергии,
используем экспериментальную кривую
удельной энергии связив МэВ на нуклон (энергия связи на один
нуклон).
|
График показывает, что возможно добывать атомную энергию за счет двух типов превращений атомных ядер (образуются средние элементы таблицы Менделеева): 1. Энергия выделяется при синтезе ядериз более легких, если возникающие ядра обладают М < 60.
Пример: соединение двух дейтонов |
|
2. Энергия выделяется при делении тяжелых ядер.
Пример: при делении ядрана две равные доли получаются ядра с
массовыми числами А ~ 119. Выделяющаяся
энергия:
|