30. Гамма-излучения. Закон ослабление гамма-излучения (Бугера).

-излучение, жесткое электромагнитное излучение (м). Его ионизирующая способность слабая и очень большая проникающая способность (проходит через слой свинца толщиной 5см).

31. Закон радиоактивного распада.

Число нераспавшихся ядер со временем убывает, а число дочерних – растет. Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется закону радиоактивного распада:

где - число ядер в начальный момент,N - число ядер в момент времени t, - постоянная распада равная доле ядер, распавшихся в единицу времени.

Средняя продолжительность жизни радиоактивного элемента выражается формулой: . Период полураспадаT характеризует продолжительность данного распада: или. Отсюда.

Период полураспада колеблется от с долет.

32. Дефект масс. Энергия связи.

Экспериментально установлено, что энергия ядра меньше, чем энергия частиц, из которых оно состоит. Поэтому для расщепления ядра на составные части нужно затратить энергию. Энергия, которую нужно затратить для расщепления ядра, называется энергией связи ядра. Mасса ядра меньше массы составляющих его нуклонов. Но так как всякому изменению массы должно соответствовать изменение энергии (c - скорость света), то при образовании ядра должна выделяться энергия. для расщепления ядра на составные части необходимо затратить столько же энергии, сколько ее выделяется при его образовании. энергия связи равна: , где- энергия всех нуклонов,- энергия ядра.

(1)

Следовательно

Эта величина называется дефектом массы ядра. На эту величину уменьшается масса ядра при образовании его из нуклонов. Часто вместо энергии связи используют удельную энергию связи. Это энергия связи, приходящаяся на один нуклон . Она характеризует устойчивость атомных ядер. Чем она больше, тем устойчивее ядро.

33. Деление тяжелых ядер. Цепная реакция деления.

Деления ядер урана при их бомбардировке нейтронами. При этом образуются латан и барий. Этот процесс положил начало изучения ядерных реакций нового типа – реакций деления тяжелых ядер под действием нейтронов. Замечательной особенностью деления тяжелых ядер является то, что оно сопровождается выделением двух – трех нейтронов, называемых нейтронами деления. Так как у средних атомов отношение числа протонов и числу нейтронов равно единице (N/Z=1), а у тяжелых (N/Z=1,6), то образующиеся осколки перегружены нейтронами и поэтому выделяются нейтроны деления. Деление ядер сопровождается выделением большого количества энергии, так как удельная энергия связи ядер средней массы 8,7 МэВ, в то время как у тяжелых 7,6 МэВ.

Цепная реакция деления. Испускаемые при делении ядер вторичные нейтроны (2,5 штуки на акт деления) могут вызвать новые акты деления, что делает возможным осуществление цепной реакции. Цепная реакция деления характеризуется коэффициентом размножения нейтронов К, который равен отношению числа нейтронов в данном поколении к их числу в предыдущем поколении . Необходимым условием развития цепной реакции деления является. При меньшихK реакция невозможна. При K=1 реакция идет при постоянном количестве нейтронов (постоянной мощности выделяемой энергии). Это самоподдерживающая реакция. При - затухающая реакция. Коэффициент размножения зависит от природы делящегося вещества, размеров и формы активной зоны. Минимальная масса делящегося вещества, необходимая для осуществления цепной реакции называется критической. Длякритическая масса равна 9 кг, при этом радиус уранового шара равен 4 см.