Презентация на тему Строение атома и атомного ядра

Радиоактивность – способность атомов к самопроизвольному излучению.
1899 г. Эрнест

Резерфорд обнаружил, что это излучение неоднородно.

СТРОЕНИЕ АТОМА

радия.
Излучение радия обнаружили с помощью фотопластинки.

2. Вокруг цилиндра

создали сильное магнитное поле.
Излучение разделилось на три потока.

Следовательно, излучение состоит из потоков положительных частиц, отрицательных и нейтральных.
Положительные назвали альфа-частицами ( - частицы);
Отрицательные – бета-частицы ( - частицы);
Нейтральные – гамма-частицы ( - частицы) или - квантами или фотонами.

СТРОЕНИЕ АТОМА

РАДИОАКТИВНОСТЬ

N

S

- частицы.






Фольга из исследуемого
металла



1911 г. Резерфорд проводит

опыты по исследованию строения атома.
1. Все частицы попадают на экран.




2. Сильное отклонение - частиц – результат действия на них положительно заряженной части атома, имеющей довольно большую массу.

СТРОЕНИЕ АТОМА

ОПЫТ РЕЗЕРФОРДА

ядро
По Резерфорду атом имеет планетарное строение.
В

центре находится положительно заряженное ядро.
Вокруг ядра движутся электроны.
Атом нейтрален, т.к. заряд ядра равен общему заряду электронов.






Такое строение атома объясняет поведение - частиц

СТРОЕНИЕ АТОМА

МОДЕЛЬ АТОМА РЕЗЕРФОРДА

что при - распаде происходит превращение одного химического

элемента в другой.
Реакция - распада:

+


В дальнейшем было установлено, что превращение происходит и при - распаде.

+ +

Ядро

- частица

- излучение




электрон



- излучение

СТРОЕНИЕ АТОМА

РАДИОАКТИВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР

ВЫВОД
Ядра атомов состоят из более мелких частиц.

частиц с ядрами атомов азота. При этом, из ядра

атома азота вылетала частица, которую он назвал протоном (первый).


Позднее с помощью камеры Вильсона было доказано, что это действительно положительно заряженная элементарная частица, которая является ядром атома водорода.
Кроме того, образовалось ядро атома кислорода.
+ +
- ядро атома водорода или протон.
Обозначается - , имеет массу ≈ 1а.е.м.
и заряд равный заряду электрона.

СТРОЕНИЕ АТОМА

ОТКРЫТИЕ ПРОТОНА

частицы с массой равной массе протона.

В 30-х гг. при

бомбардировке ядер бериллия - частицами было обнаружено новое излучение, которое назвали бериллиевым.



1932 г. Джеймс Чедвиг (англ.) доказал, что бериллиевое излучение - это поток электрически нейтральных частиц с массой равной массе протона.
Эти частицы назвали нейтронами.

СТРОЕНИЕ АТОМА

ОТКРЫТИЕ НЕЙТРОНА

(нем.) предложили протонно-нейтронную модель строения ядра:
ядро состоит из протонов

и нейтронов – нуклонов.






ПРИМЕР.

А = 56, Z = 26, N = 30

СТРОЕНИЕ АТОМА

СОСТАВ АТОМНОГО ЯДРА

Общее число нуклонов в ядре называется
массовым числом и обозначается А

Число протонов в ядре называется
зарядовым числом и обозначается Z

X

A

Z

A = Z+N

Число протонов для данного
элемента постоянное.
Число нейтронов может быть
больше числа протонов, оно
может меняться(получаем
ИЗОТОПЫ вещества)

(нем.) открыли деление ядер урана.

Ядра урана

бомбардируют нейтронами.
Если нейтрон попадает в нестабильное ядро, то оно делится на два более стабильных ядра, которые разлетаются с огромной скоростью.
При этом они испускают 2-3 нейтрона.
Осколки ядра тормозятся и при этом передают свою энергию окружающей среде

ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР УРАНА

НАЛИЧИЕ ОТРАЖАЮЩЕЙ ОБОЛОЧКИ (бериллий).

3. НАЛИЧИЕ ПРИМЕСЕЙ.

4. НАЛИЧИЕ ЗАМЕДЛИТЕЛЯ НЕЙТРОНОВ

– графит, вода, тяжелая вода.

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ

ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ

Наименьшая масса урана, при которой
возможно протекание цепной реакции,
называется критической массой

ней находятся:
ядерное топливо – обогащенный уран-235;
замедлитель нейтронов

(вода).
2. Для управления реакцией служат регулирующие стержни.
3. Теплообменник.
4. Активная зона окружена отражателем из бериллия
и защитной оболочкой из бетона

ядерная реакция, в результате которой выделяется энергия.
2. Энергия передается

воде.
3. Горячая вода поступает в теплообменник, где нагревает воду, превращая ее в пар.
4. Вода остывает и возвращается в активную зону.
Это первый замкнутый контур.
5. Пар вращает турбину (отдает ей свою энергию) и конденсируется.
6. Насос перекачивает воду в теплообменник.
Это второй замкнутый контур.

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ

ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

США был построен первый ядерный реактор.
1946 г. Под руководством

И.В.Курчатова был создан первый ядерный реактор в СССР.
1954 г. В СССР была введена в действие первая в мире атомная станция.
2. Техника.
1. Космические корабли.
2. Атомные ледоколы.
3. Атомные подводные лодки.
3. Ядерное оружие.

СТРОЕНИЕ АТОМА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

- распаде химического элемента образуется элемент,
расположенный в таблице

Д.И.Менделеева на 2 клетки ближе к ее началу.

СТРОЕНИЕ АТОМА

РАДИОАКТИВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР

При - распаде ядро радиоактивного элемента
излучает - частицу
и образуется ядро другого химического элемента, зарядовое число которого на 2 единицы меньше, чем у исходного.




При - распаде ядро радиоактивного элемента
излучает электрон ( - частицу)
и нейтральную частицу – антинейтрино.
В результате число протонов в ядре увеличивается на единицу, т.е. увеличивается зарядовое число, образуется новый химический элемент.

- распад

- распад

222

226

88

4

2

86

40

-1

20

19

40

0

0

0

ПРАВИЛО СМЕЩЕНИЯ ДЛЯ - РАСПАДА
При - распаде химического элемента образуется элемент,
расположенный в таблице Д.И.Менделеева на 1 клетку ближе к ее концу.

Rn

Ra

+

He

e

K

Ca

+

+

АТОМА
РАДИОАКТИВНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР
222
226
88
4
2
86
Rn
Ra
+
He






ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССОВОГО ЧИСЛА И ЗАРЯДА.

В

процессе радиоактивного распада массовое число и
заряд распадающегося ядра атома равны суммам
массовых чисел и зарядов образовавшихся в результате
распада веществ.

ядер.
СТРОЕНИЕ АТОМА
ИЗОТОПЫ

234
92
U
235
92
U
236
92
U
1
1
H
2
1
H
3
1
H
ПРИМЕРЫ:
1. Изотопы урана

2. Изотопы водорода

- протий - дейтерий - тритий

Все химические элементы имеют одинаковое зарядовое число, т.е. одинаковое число протонов, но разное массовое число, т.е. разное число нейтронов.

Существование у химических элементов изотопов – причина того, что массовые числа многих элементов числа дробные.
ПРИМЕР:

40,078

20

Ca