Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

ЕЛЕМЕНТИ НА ФИЗИКАТА НА АТОМНИЯ НУКЛЕЙ

Прочетете още:
  1. D - елементи
  2. I. МЕХАНИКА И ЕЛЕМЕНТИ НА СПЕЦИАЛНАТА ТЕОРИЯ НА РЕЛЕКТИВНОСТТА
  3. II. М. Хайдегер: преход от метафизика към екзистенциализъм.
  4. II. БАЗИ НА МОЛЕКУЛЯРНА ФИЗИКА И ТЕРМОИДИМИЯ
  5. III. Носещи елементи на покритието.
  6. S-елементи от групи I и II от периодичната таблица на ДИ Менделеев.
  7. V. ЕЛЕМЕНТИ НА ФИЗИКА АТОМА
  8. XII. ЕЛЕМЕНТИ НА ТЕОРИЯТА НА АЛГОРИТМИТЕ
  9. A. Концепцията и елементите на договора за предоставяне на платени услуги
  10. А. Концепция и елементи на комисията
  11. А. Концепцията и елементите на едно просто партньорство
  12. Възможности за използване на актовете и елементите

Протонно-неутронен модел на ядрото

През 30-те години, въз основа на фундаментални открития в областта на атомното ядро ​​и елементарните частици (като откриването на неутрона от Дж. Чадуик, откриването на позитрона от К. Андерсън), съветският физик Д.Д. Иванко и след него У. Хайзенберг независимо създадоха протонно-неутронен модел на атомното ядро.

Ядрото е централната част на атома, в която на практика се концентрира цялата маса на атома и неговият положителен електрически заряд. Ядрата на всички атоми се състоят от елементарни частици от протони и неутрони , които се считат за две състояния на зареждане на единична частица - нуклона . Протонът притежава положителен заряд, равен на размера на заряда на електрона и остатъчната маса ( Е масата на електрона). Неутронна почивка маса , а таксата е нула. В свободно състояние неутронът е нестабилен. Неговият полуживот е около 12 минути. При разпадането на неутрона има три елементарни частици - протон, електрон и антинеутрин:

, (5.1)

Атомното ядро ​​се характеризира с заряд , където e е зарядът на протона, равен на размера на заряда на електрона; Z е номерът на заряда, равен на броя на протоните в ядрото. Зарядният номер Z определя последователността на елемента в таблицата DI. Менделеев. Масовият номер А е броят на нуклеоните в ядрото, т.е. общия брой неутрони и протони. Тогава броят на неутроните в ядрото е , Ядрото се обозначава със същия символ като неутралния атом , където X е символ на химическия елемент.

Масата на ядрото на атома е винаги по-малко от сумата от масите на нуклеони, които влизат в него, точно както енергията на покойното ядро ​​е по-малка от общата енергия на неининтегриращите нуклеони на почивка. Тъй като всяка промяна в масата трябва да съответства на промяна в енергията, следователно, когато ядрото се образува, енергията трябва да бъде освободена.

Ядрената енергия за почивка , където c е скоростта на светлината във вакуум. Общата енергия за почивка на всички нуклеони , стойност се нарича свързващата енергия на ядрото . Свързващата енергия на ядрото е равна на работата, която трябва да се направи, за да се раздели даденото ядро ​​на ядрото, което го формира, и да го отстрани на разстояние един от друг, на който практически не взаимодействат.

Когато ядрото се формира, масата му намалява (ядрената маса е по-малка от сумата от масите на съставящите я нуклони) и свързващата енергия се освобождава. Ако - количеството енергия, отделяно по време на образуването на ядрото, съответната маса се нарича масов дефект .



Ядки със същите номера на зареждане, но различни масови номера се наричат изотопи . Всички елементи имат както стабилни, така и радиоактивни изотопи.

радиоактивност

Радиоактивността е способността на атомите на определени елементи да се трансформират спонтанно в атоми на други елементи, излъчващи различни видове радиоактивни лъчения и елементарни частици. Радиоактивността може да бъде както естествена, така и изкуствена. Естествената радиоактивност е радиоактивността, която се наблюдава в съществуващите в природата нестабилни изотопи. Изкуствената радиоактивност е радиоактивността на изотопи, получени в резултат на ядрени реакции. Ядрото, което претърпява радиоактивно разпадане, се нарича ядрото на майката , а ядрото, което възниква, е дъщерното ядро. Дъщерното ядро ​​се оказва, като правило, развълнувано, а преходът към земното състояние се придружава от емисиите
g- фотон.

Скоростта на дезинтегриране на различните радиоактивни изотопи е различна и се характеризира с период на полуразпад - времето, през което първоначалният брой ядра на дадено радиоактивно вещество се разпада наполовина. Времето на полуразпад на различните елементи е различно: например в радиума е 1600 години,
радон - около 4 дни.

Ако в даден момент има определен брой атомни ядра от сорт А , то след период, равен на полуживота, половината от тях се превръщат в атомни ядра от нов сорт - Б. Новото вещество В също може да се окаже радиоактивно и на свой ред да се превърне в трето вещество C и т.н. В такива случаи се казва, че веществата A , B , C и т.н. образуват радиоактивно семейство.

Теорията за радиоактивното разпадане се основава на предположението, че радиоактивното разпадане е спонтанен процес, който се подчинява на законите на статистиката. Тъй като отделните радиоактивни ядра се разпадат независимо един от друг, можем да приемем, че броят на ядрата , се разпада средно през интервала от време , е пропорционален на интервала от време и броя N на неразградени ядра:

‡ Зареждане ...

, (5.2)

където l е константата за дадено радиоактивно вещество, количество, наречено радиоактивна константа на разпад . Константата за радиоактивно разпадане l показва вероятността атомът на радиоактивно вещество да претърпи трансформация за единица време. Знакът минус показва, че общият брой на радиоактивните ядра намалява по време на процеса на разпадане.

В израза (5.2) разделяме променливите и ги интегрираме:

, ,

В резултат на това получаваме

(5.3)

където - първоначалния брой на радиоактивните ядра на даден изотоп; N е броят на радиоактивните ядра в момент t ;
λ е вероятността от радиоактивно разпадане за единица време (константа на разпад). Изразът (5.3) е законът на радиоактивното разпадане .

Вероятност за радиоактивно разпадане l (константа на разпад) и полуживот са свързани с

, (5.4)

Количеството t , обратното на константата на разпад λ , се нарича средна продължителност на живота на радиоактивното ядро:

, (5.5)

Активността А на дадено радиоактивно вещество е броят на разпаданията , срещащи се с ядрата на това вещество за единица време:

, (5.6)

Единицата на дейност е Becquerel (Bq).

Дейността на единица маса на материята се нарича специфичната дейност a :

, (5.7)

Радиоактивното излъчване може да бъде открито, поради факта, че те причиняват следните ефекти: светенето на флуоресцентния екран, затъмняването на фотографската плоча, йонизирането на облъчената газова среда. Ако прескочите смес от всички съществуващи радиоактивни емисии чрез магнитно поле, тя ще се разложи на четири групи (Фигура 5.1). Една група от емисии изобщо не се отхвърля. Тя се нарича g- радиация. Втората група се отклонява относително слабо, а от посоката на отклонението можем да заключим, че радиацията се състои от положително заредени частици. Тази група се нарича а- радиация. Много по-силно в посока, противоположна на радиацията, третата група, компонент радиация. Състои се от отрицателно заредени частици - електрони. Заедно с това много изкуствени радиоактивни елементи имат четвърти тип радиация - - радиация, която във всичко се държи по същия начин радиация, с изключение на това, че се отклонява в същата посока като радиацията. радиацията се състои от положително заредени частици с маса равна на масата на електрона, позитрони.

По принцип по време на радиоактивно разпадане може да се излъчи един специфичен вид ядрено излъчване. Само в отделни случаи за същия радиоактивен атом има две или три възможности за разпад.


| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz (0.085 сек.)