29. Правило Ленца (Эксперимент)

Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит:

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.

— Сивухин Д. В. § 65. Правило Ленца // Общий курс физики. — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 268. — 688 с.

Правило сформулировано в 1833 году Э. Х. Ленцем. Позднее оно было обобщено на все физические явления в работах Ле Шателье (1884 год) и Брауна (1887 год), это обобщение известно как принцип Ле Шателье — Брауна.

Эффектной демонстрацией правила Ленца является опыт Элиу Томсона.

30. Правило Ампера (Эксперимент)

Ампера правило, служит для определения направления магнитных сил, создаваемых линейным проводником, по к-рому проходит электрический ток. Наблюдатель, помещенный в проводнике так, что ток проходит от его ног к голове, видит создаваемые этим током магнитные силовые линии направленными от его правой руки к левой.

31. Дозиметрические величины.

Доза излучения. Дозиметрические величины: экспоненциальная, поглощённая и эквивалентная дозы и единицы их измерения

Доза излучения – мера воздействия излучения на вещество.

Экспозиционная доза X фотонного излучения – это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, образованных в сухом атмосферном воздухе (при полном торможении вторичных электронов и позитронов) в элементарном объеме dV, к массе воздуха dm в этом объеме:

X=dQ/dm

В СИ экспозиционная доза измеряется в Кл/кг, а несистемная единица – рентген (Р). 1Р=2,58 10 d -4 Кл/кг, 1 Кл/кг =3,88 10 в 3 Р.

Поглощенная доза излучения D – это отношение средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом же объеме: D=dE/dm

Эта величина позволяет количественно оценить воздействие различных видов излучений в любой среде. В СИ поглощенную дозу излучения измеряют в греях (Гр). 1Гр=1Дж/кг. Внесистемная единица поглощенной дозы-рад. 1рад=10 в -2Дж/кг, 1Гр=100 рад.

Эквивалентная доза HT,R определяется как произведение средней поглощенной дозы DT,R в органе или ткани (т) на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения WR.

Единицей эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). 1 Зв=1Гр=1Дж/кг.

В качестве внесистемной единицы эквивалентной дозы применяется бэр (биологический эквивалент рада): 1Зв=100бэр.

32. Ядерные реакции. Деление ядер.

Я́дерная реа́кция — процесс образования новых ядер или частиц при столкновениях ядер или частиц. Впервые ядерную реакцию наблюдал Резерфорд в 1919 году, бомбардируя α-частицами ядра атомов азота, она была зафиксирована по появлению вторичных ионизирующих частиц, имеющих пробег в газе больше пробега α-частиц и идентифицированных как протоны. Впоследствии с помощью камеры Вильсона были получены фотографии этого процесса.

По механизму взаимодействия ядерные реакции делятся на два вида:

реакции с образованием составного ядра, это двухстадийный процесс, протекающий при не очень большой кинетической энергии сталкивающихся частиц (примерно до 10 МэВ).

прямые ядерные реакции, проходящие за ядерное время, необходимое для того, чтобы частица пересекла ядро. Главным образом такой механизм проявляется при больших энергиях бомбардирующих частиц.

Если после столкновения сохраняются исходные ядра и частицы и не рождаются новые, то реакция является упругим рассеянием в поле ядерных сил, сопровождается только перераспределением кинетической энергии и импульса частицы и ядра-мишени и называется потенциальным рассеянием

Деле́ние ядра́ — процесс расщепления атомного ядра на два (реже три) ядра с близкими массами, называемых осколками деления. В результате деления могут возникать и другие продукты реакции: лёгкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма-кванты. Деление бывает спонтанным (самопроизвольным) и вынужденным (в результате взаимодействия с другими частицами, прежде всего, с нейтронами). Деление тяжёлых ядер — экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

Механизм деления

Процесс деления может протекать только в том случае, когда потенциальная энергия начального состояния делящегося ядра превышает сумму масс осколков деления. Поскольку удельная энергии связи тяжёлых ядер уменьшается с увеличением их массы, это условие выполняется почти для всех ядер с массовым числом.

Однако, как показывает опыт, даже самые тяжёлые ядра делятся самопроизвольно с очень малой вероятностью. Это означает, что существует энергетический барьер (барьер деления), препятствующий делению. Для описания процесса деления ядер, включая вычисление барьера деления, используется несколько моделей, но ни одна из них не позволяет объяснить процесс полностью.