Ядролук реакция

Ядролук реакция физика сабагы 11-класс даярдаган Солдатбек кызы Махабат (Р. Айдаралиев орто мектеби)

Сабактын планы.

• Өтүлгөн сабакты кайталоо.
• Жаңы материалды үйрөнүү: ядролук реакция түшүнүгү; ядролук реакциялардын мисалдары жана механизмдери; ядролук реакциялардын энергиясы
• Маселе чыгаруу
• Жыйынтыктоо. Үйгө тапшырма берүү

Сабактын максаты:

• Окуучуларды ядролук реакциялар, атом ядролорунун өзгөрүү процесстери, микробөлүкчөлөрдүн таасири астында кээ бир ядролордун башкаларына айланышы менен тааныштыруу.
• Электрондук кабыктарга гана таасир этүүчү элементтердин атомдорунун бири-бири менен байланышы жана бөлүнүшүнүн химиялык реакциялары менен кээ бир химиялык элементтердин башкаларына айланышынын ядролук реакцияларынын ортосундагы айырманы түшүнүүгө жетишүү.
• Ядролук реакцияларды жазуу жөндөмүн күчөтүү.
• Ядролук реакциялардын энергетикалык чыгышын эсептөө көндүмдөрүн өнүктүрүү.

1. Атомдук ядролордун курамы кандай? 2. Атом ядролорунун туруктуулугу кантип түшүндүрүлөт. 3. Ядролук күчтөрдүн касиеттерин атагыла. 4. Ядронун байланыш энергиясы деген эмне? 5. Эмне үчүн ядронун массасы ага кирген протондор менен нейтрондордун массаларынын суммасына барабар эмес?

ЯДРО (атомдук) – атомдун оң заряддуу борбордук бөлүгү, анда анын массасынын 99,96% топтолгон. Ядронун радиусу ~10 м, бул анын электрондук кабыгынын өлчөмү менен аныкталган бүт атомдун радиусунан болжол менен жүз миң эсе аз. Атомдук ядро ​​протондор менен нейтрондордон турат. Алардын ядродогу жалпы саны А тамгасы менен белгиленет жана массалык сан деп аталат. Ядродогу протондордун саны Z ядронун электр зарядын аныктайт жана Д.И.Менделеевдин элементтердин мезгилдик системасындагы элементтин атомдук номери менен дал келет. Ядродогу нейтрондордун санын ядронун массалык саны менен андагы протондордун санынын ортосундагы айырма катары аныктоого болот. Массалык сан – ядродогу нуклондордун саны.

ЯДРОЛУК КҮЧТӨР – атом ядросундагы нуклондордун өз ара аракетинин өлчөмү. Дал ушул күчтөр ядродо окшош заряддуу протондорду кармап, алардын электрдик түртүүчү күчтөрдүн таасири астында чачырап кетишине жол бербейт.

Ядролук күчтөрдүн касиеттери – тартуучу күчтөр гана - Кулондукунан көп эсе чоң - заряддын көз карандысыздыгы - чектелген сандагы нуклондор менен өз ара аракеттениши - кыска аралык - борбордук эмес.

Нуклондордон ядро ​​пайда болгондо ядронун энергиясы азаят, ал массанын азайышы менен коштолот, б.а. ядронун массасы бул ядрону түзүүчү айрым нуклондордун массаларынын суммасынан аз болушу керек.

Ядролук реакция   деп атомдук ядролордун элементардык бөлүкчөлөр менен өз ара аракеттешүүсүндө өзгөрүүлөрүн (   бир элементтин ядросунан башка элементтин ядросуна айлануусун   ) айтабыз. A (a, b) B же А + а → В + b

Ядролук реакциялардын түрлөрү: - курама ядронун пайда болуу стадиясы аркылуу; - түз ядролук реакция (энергиясы 10 МэВ жогору) - түрдүү бөлүкчөлөрдүн: протондордун, нейтрондордун... - ядролордун биригүүсүнөн; - ядролук бөлүнүү - энергияны жутуу жана энергияны бөлүп чыгаруу менен

Биринчи ядролук реакцияны 1919-жылы Э.Резерфорд ядролук ажыроо продуктыларындагы протондорду аныктоо боюнча эксперименттерде жүргүзгөн.Резерфорд азот атомдорун альфа бөлүкчөлөрү менен бомбалаган. Бөлүкчөлөр кагылышканда, ядролук реакция төмөнкү схема боюнча жүрөт:

Тез заряддалган бөлүкчөлөр менен атомдорду бомбалоонун биринчи реакциясы 1932-жылы тездеткичте өндүрүлгөн жогорку энергиялуу протондор аркылуу ишке ашкан:

ядролор нейтрондор менен аракеттенгенде пайда болуучу реакциялар

Ядролук реакциялардын пайда болушунун шарттары. Оң заряддуу бөлүкчөнүн таасири астында ядролук реакцияны жүргүзүү үчүн бөлүкчө кулон түртүү күчтөрүнүн аракетин жеңүүгө жетиштүү кинетикалык энергияга ээ болушу керек. Зарядсыз бөлүкчөлөр, мисалы, нейтрондор, кинетикалык энергиясы аз атомдук ядролорго өтө алышат.

Чоң сызыктуу тездеткич

Сызыктуу тездеткич

Чоң адрон коллайдери

Америкалык Ферми улуттук бөлүкчөлөр тездетүүчү лабораториясы

0) же жутулушу (Q " width="640"

Ядролук реакциянын чыгышы Ядролук реакциянын энергетикалык чыгышы Q = (МА + МБ - МК - МД) * 931,5 МэВ Q = ΔM * 931,5 МэВ, мында MA жана МБ - баштапкы продуктылардын массалары, МК жана MD акыркы реакция продуктыларынын массалары. ΔM чоңдугу массалык кемчилик деп аталат. Ядролук реакциялар энергиянын бөлүнүп чыгышы (Q 0) же жутулушу (Q

Дейтерий жана тритий ядролорунун биригүү реакциясы 3,5 МэВ/нуклон бөлүп чыгарат. Жалпысынан бул реакция 17,6 МэВ бөлүп чыгарат

Ядролук реакциялардын механизми Ядролук реакциянын эки баскычы:

-бөлүкчөнүн ядронун сиңиши жана дүүлүккөн ядронун пайда болушу.

-Бөлүктүн ядронун эмиссиясы суюктуктун тамчысынын бетинен молекуланын бууланышына окшош болот. Алгачкы бөлүкчөнүн ядро ​​тарабынан сиңирүү учурунан экинчилик бөлүкчөнүн эмиссиясына чейинки убакыт аралыгы болжол менен 10-12 с.

Ядролук реакцияларда сакталуу мыйзамдары аткарылат:

- импульс;

- энергия;

- бурчтук импульс;

- заряд;

- бариондук заряд деп аталган нерсенин сакталуу мыйзамы (б.а. нуклондордун саны - протондор жана нейтрондор);

- ядролук физикага жана элементардык бөлүкчөлөр физикасына мүнөздүү сакталуу мыйзамдары.

1. Ядролук реакция деген эмне?

2. Ядролук реакция менен химиялык реакциянын айырмасы эмнеде?

3. Түзүлгөн гелийдин ядролору эмне үчүн карама-каршы тарапка чачылат?

4. α-бөлүкчөнүн эмиссия реакциясы ядролукпу?

5. Ядролук реакцияларды аяктоо

• 4 9 Be + 1 1 H → 5 10 B + ?

• 7 14 N + ? → 6 14 C + 1 1 p

• 7 14 N + 2 4 He → ? + 1 1 H

5. Ядролук реакцияларды аяктоо :

• 7 14 N + 2 4 He → ? + 1 1 H

• 13 27 Al + 2 4 He → 15 30 P + ?

( 1934-жылы Ирен Кюри жана Фредерик Жолио-Кюри фосфордун радиоактивдүү изотопун алышкан. )

• ? + 2 4 He → 14 30 Si + 1 1 p

АТОМ ЯДРУНУН БАЙЛАНЫШУУ ЭНЕРГИЯСЫ – ядронун айрым нуклондорго толук бөлүнүшү үчүн зарыл болгон минималдуу энергия. Нуклондордун (протондор жана нейтрондор) массаларынын суммасы менен алардан турган ядронун массасынын вакуумдагы жарыктын ылдамдыгынын квадратына көбөйтүлгөн айырмасы ядродогу нуклондордун байланыш энергиясы болуп саналат. Бир нуклондун байланыш энергиясы өзгөчө байланыш энергиясы деп аталат.

• 1) 18 8 О + 11p → 10n +
• 2) 511B + 2 4He → 10n +
• 3) 714N + 2 4He → 178О +
• 4) 126C + 10n → 49Be +
• 5) 2713 Al + 2 4He →3015Р +
• 6) 2411Na →2412Mg + 0-1е +
• Жообу : а) 24He; б)189F; в)714N; г)10n; д) γ; е) 11p