53.Состав атомных ядер. Открытие нейтрона. Ядерные силы.
Ядро атома состоит
из нуклонов, которые подразделяются на
протоны и нейтроны.Символическое
обозначение ядра атома:
А- число нуклонов, т.е. протонов + нейтронов
( или атомная масса )
Z- число протонов ( равно числу электронов )
N- число нейтронов ( или атомный номер )
N = A - Z
ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ
- действуют между всеми нуклонами в ядре;
- силы притяжения;
- короткодействующие.
Нуклоны притягиваются друг к другу ядерными силами, которые совершенно непохожи ни на гравитационные, ни на электростатические. . Ядерные силы очень быстро спадают с расстоянием.
Открытие нейтрона (1932) принадлежит физику Дж. Чедвику, за это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1935 году.
В 1930 г. В. А. Амбарцумян и Д. Д. Иваненко показали, что ядро не может, как считалось в то время, состоять из протонов и электронов, что электроны, вылетающие из ядра при бета-распаде, рождаются в момент распада, и что кроме протонов, в ядре должны присутствовать некие нейтральные частицы
54.Дефект массы. Энергия связи.
Дефект масс - недостаток массы ядра по сравнению с суммой масс свободных нуклонов
Расчетная формула для дефекта масс:
где М я - масса ядра
( Z x m p + N x mn ) - сумма масс свободных нуклонов, сливающихся в ядро
Z- число протонов
mp -масса свободного протона
N - число нейтронов
mn - масса свободного нейтрона
Энергия связи
- минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на свободные нуклоны;
или
- энергия, выделяющаяся при слиянии свободных нуклонов в ядро.
Расчетная формула для энергии связи:
(с - скорость света в вакууме)
55. Деление тяжелых атомных ядер. Ценная реакция деления. Ядерный реактор.
Деление атомных ядер может быть вызвано различными частицами, однако практически наиболее выгодно использовать для этой цели нейтроны. Отсутствие кулоновского отталкивания позволяет нейтронам со сколь угодно малой кинетической энергией приблизиться к ядру на расстояние меньше радиуса действия ядерных сил.
Многие тяжелые ядра делятся тепловыми нейтронами, при этом сечение деления достигает нескольких сотен барн.
Цепна́я я́дерная реа́кция — последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции является цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, при которой основное число актов деления инициируется нейтронами, полученными при делении ядер в предыдущем поколении.
Ядерный реактор, устройство, в котором осуществляется управляемая ядерная цепная реакция, сопровождающаяся выделением энергии. Первый Я. р. построен в декабре 1942 в США под руководством Э. Ферми. В Европе первый Я. р. пущен в декабре 1946 в Москве под руководством И. В. Курчатова.