Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
6-сем.Ф.КАЗ.Изб глав МПФ.для ст.Егембердиева.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
832 Кб
Скачать

Тақырыбы: Ядроның құрамды бөліктерін түсіндіру әдістемесі. Ядролық күштерді оқыту әдістемесі.

Резерфордтың планетарлық моделінен атом ядродан және оны айнала қозғалып жүретін электрондардан тұратыны белгілі болды. Дегенмен, енді осы ядроның өзінің құрамы қандай екендігі 1932 жылға дейін құпия болып қала берді. 1932 жылы совет теоретигі Д.Иваненко және оған байланыссыз неміс ғалымы Гейзенберг атом ядросының теориясын құрды. Бұл теорияның негізгі тұжырымды қорытындысы нейтронның атом ядросының құрамына енуі.

Атом ядросының құрылысы күрделі. Олар екі түрлі бөлшектерден –протондар мен нейтрондардан тұрады Протон – оң зарядты, ал нейтронның заряды жоқ. Протондармен нейтрондардың әр-түрлі химиялық элементтердің атом ядросындағы сандары әртүрлі.

Ең қарапайым ядро – сутегі атомының ядросы. Ол бір ғана протоннан тұрады. Ал осы уақыттағы атом энергиясының негізгі көзі болып табылатын ауыр металл – уран ядросында 92-протон және 140-тан астам нейтрон бар. Сондықтан әр-түрлі атомдардың массасы әр-түрлі Кейде бір элементтің атомдарының бірнеше түрлі массалары болуы мүмкін. Мысалы, көбінесе массасы 238-ге тең уран атомдарының арасында массасы 233, 235 болатын атомдар да кездеседі. Бұл химиялық элеметтердің ядроларындағы протон саны бірдей де, нейтрон саны әртүрлі болатындығынан. Уран ядроларындағы протон 92, ал нейтрондар саны 146, 143 және 141 болады. Атом ядроларындағы бірдей санды протондардан және әртүрлі санды нейтрондардан тұратын мұндай атомдарды изотоптар деп атайды. Сонымен уранның массасы 233, 235, 238 болатын үш изотопы бар. Атом энергиясын алуға пайдаланатын табиғи уран әрқашан осы үш изотоптан тұрады.

Басқа элеметтердің де изотоптары бар. Мысалы, сутегі атомының дейтерий және тритий сутегі бомбасында атом қопарылысын тудыратын зат ретінде пайдаланылады. Құрамында нейтрондар саны бірдей ядролар изотондар деп, ал массалары бірдей, зарядттары әртүрлі ядроларды изобарлар деп атайды. Ядроның құрамына кіретін нейтрондар мен протондарды нуклондар деп атайды.

Ядролық күштер туралы ұғымды қалыптастыру

Жоғарыда 2.4. айтылғандай, атом ядросы оң зарядты протондардан және бейтарап зарядты нейтрондардан тұрады дедік, бірақ оларды ядрода өзара байланыстырып ұстап тұрған қандай күш, ол күштердің табиғаты қандай екендігі қарастырылған жоқ. Енді ядро ішіне үңілсек мынадай сұрақ туады. Егер ядро аттас зарядттардан –протондардан тұратын болса, онда олар не себептен бір-бірінен тебіліп, ыдырап кетпейді, екіншіден, бейтарап нейтрондарды өзара және протондармен біріктіріп ұстап тұрған қандай күш.

Шындығында, оң зарядтардың арасындағы тебу күші протондарды шашыратуға, ядродан шығарып жіберуге тырысады, бірақ ядро бөлшектерінің арасында шама жағынан элэктрлік күштен басым ядролық күш әсер етеді. Ядролық күш гравитациалық және электромагниттік күштерден өзгеше. Ядролық күш шама жағынан гравитациялық күштен 1038 есе, электромагниттік күштен 137-есе көп. Сондықтан ядро бөлшектері ядролық күштердің әсерінен өте тығыз орналасады да, өзара берік байланыста болады. Ядролық күш әсерлесуші бөлшектердің электр зарядына байланыссыз, олардың ара қашықтығына байланысты.

Мысалы, бөлшектердің ара қашықтығын 10-13 см болғанда ғана ядролық күшті байқауға болады. Осы ара қашықтықтан аз кемігенде ядролық тарту күші кері тебу күшіне айналады да, аз артқанда ядролық күш тез кемиді.

Лекция 14