Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тепловое излучение.docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
61 Кб
Скачать
☆
  1. Энергия связи ядра – минимальная энергия, необходимая для того, чтобы разделить ядро на составляющие его нуклоны (протоны и нейтроны). Ядро – система связанных нуклонов, состоящая из Z протонов (масса протона в свободном состоянии mp) и N нейтронов (масса нейтрона в свободном состоянии mn). Для того, чтобы разделить ядро на составные нуклоны, нужно затратить определенную минимальную энергию W, называемую энергией связи. При этом покоящееся ядро с массой М переходит в совокупность свободных покоящихся протонов и нейтронов с суммарной массой Zmp + Nmn. Энергия покоящегося ядра Мс2. Энергия освобождённых покоящихся нуклонов (Zmp + Nmn)с2. В соответствии с законом сохранения энергии Мс2 + W = (Zmp + Nmn)с2. Или W = (Zmp + Nmn)с2 - Мс2. Поскольку W > 0, то М < (Zmp + Nmn), т.е. масса, начального ядра, в котором нуклоны связаны, меньше суммы масс свободных нуклонов, входящих в его состав.     W растёт с увеличением числа А нуклонов в ядре (А = Z + N). Удобно иметь дело с удельной энергией связи ε = W/A, т.е. средней энергией связи, приходящейся на один нуклон. Для большинства ядер ε ≈ 8 МэВ (1 МэВ = 1.6·10-13 Дж). Для разрыва химической связи нужна энергия в 106 раз меньше.

  2. Ядерные силы

Атомн ядра явл весьма прочн образов т.к силы тягот ничт малы в ядрах, а кулон силы между протонами являются силами отталкивания, то очевидно что в ядрах между част явл другие. Эти силы притяжения появл только в атомн ядр и получили название ядерных сил. Ядро атомов сост из прот и нейтронов. При взаимодейств част пр-пр, пр-н, н-н действ одинаково по величине и хар-ру ядерн силы, т.е ядерн силы обнаруж ядерную независимость. Кроме того ядерн силы обл насыщ-тью, кот проявл в том, что нуклон в ядре взаимодействует лишь с ограниченным числом ближ к нему соседн нуклонов. В отл от эл зарядов, кот могут взаимодейств с неогр числом зарядов яд силы явл короткодейств на малых расстояниях между нуклонами в ядре(10^-15 m). Область в которой проявляются ядерные силы опред размер ядра. Одной из простейших теорий объясн природу и законом ядерн сил явл обменочная трактовка ядерных сил. В осн этой теории лежит идея в том, что взаимодейств между 2 част в ядре осущ благодаря обмену с 3 частицей.

  1. Радиоактивность. Закон радиоакт распада

Радиоакт назыв превр неуст изотопов одн хим эл-та в изотопы другого эл-та, сопровожд испуск некот частиц. Каждый из рад изотопов испуск какой-либо опред вид излуч: а или B- частицы и гамма-лучи. Сущ-ют правила рад смещения кот уст какие хим измен претерпев рад изотопы в разл случаях рад превр. 1. Если в процессе рад превр излуч а-частицы предст собой ядра атома гелия и имеющие заряд 2е в рез-те превр обратно изотоп друг хим эл-та расп в табл Менделеева на 2 клетки выше исх рад эл-та. 2. Если в рез-те рад превд изл В- частицы то в рез-те обр изотоп друг хим эл-та расп в табл Менделеева в след клетке за исх рад эл-том. Интенс рад излуч со временм уменьшается, т.к по мере излуч кол-во исходн радиоакт в-ва уменьшается.Распад радиоакт в-ва происходит по экспоненц закону. J = J0*e^-Лit. Закон радиоактивного распада: N=N0e^-Лt. Для хар-ки быстроты рад распада польз велич кот носит название периода полураспада. Т1\2 – время в теч кот расп 1\2 взятого кол-ва радиоакт в-ва.

  1. А радиоакт распад

А-распадом назыв исп а-частиц ядер некот хим эл-тов. А-распад явл св-вом тяж ядер с массов числом A>200 и зарядом ядер >82(Ze). Внутри таких ядер происх образов обособл а-частиц, кажд из кот состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Такая обособл а-част испытыв меньшее ядерн притяж к нуклонам в ядре чем отдельн нуклоны. Ядро атома явл для а-частиц потенциальным барьером, высота U которого больше чем Е – энергия а-частицы в ялре. А-распад происходит путем просачивания а-част сквозь потенц барьер с помощью туннельного эфф-та. Для а-распада справедлив закон Гейгера-Неттопа: чем больше пост распада Л рад эл-та тем больше пробег Ra испускается им а-частиц в воздухе. lnЛ=A+Bln*Ra. Явление а-распада получ в квантов механике прост объясн. Если а-част в ядре имеет энерг больше 0 то а-част имеет вер-ть просочится через потенц барьер. При эиом заряд ядра уменьшается на 2 ед, а массов число на 4.

  1. В--радиоакт распад

При В- распаде заряд ядра увел на 1, а массов число ост постоянным и В- частица представляет собой поток эл-нов. Однако из строен ядра след что в них нет эл-нов. В тоже время В- частицы явл ядерной единицей.Исходя из этого, след предпол, что В- эл-н зарождается вне ядвра в рез-те процессов происход внутри ядра. Т.к при В- распаде массов число неизм, то и неизм число нукл в ядре. Увелич зар на 1 указывает что число протонов увел на 1 => число нейтронов уменьшается на 1. В рез-те превр в ядре нейтр в протон должна высвоб энерг. За счет этой энергии и возн. В- электрон. Однако, экспер и теорет анализ показыв, что при превр нейтрона в протон и эл-н. По схеме n->p+e- не соблюдается закон сохранения энергии. Для сохр этого закона необходимо в это выражение ввести ещё одну нейтр частицу кот назв нейтрина и схема превр получ вид: n->e+p-+ν. B- распад хар-ся 3 типами ядерн превращений. 1. Электронный (В-) 2. Позитронный(В+) – ядро испускает позитрон. Электронный захват (е- или К- захват) – случ, когда ядро захв 1 из эл-нов с ближайшей ему К-орбиты. В рез-те К-захв из ядра вылет только одна частица нейтрина и К-захв хар-ся жестким ренген излучением.