Презентация на тему Свойства и строение ядра

в которой сосредотачивается практически вся масса атома и его

положительный электрический заряд.
Все атомные ядра состоят из элементарных частиц: протонов и нейтронов, которые считаются двумя зарядовыми состояниями одной частицы - нуклона.
Протон имеет положительный заряд( Кл ), равный абсолютной величине заряду электрона( Кл). Нейтрон не имеет заряда ( ).

где e – величина заряда протона, Z – порядковый

номер химического элемента, равный числу протонов в ядре.
Число нуклонов в ядре A=N+Z (N-число нейтронов) называется массовым числом.
Ядра с одинаковыми Z, но различными A называются изотопами. Ядра, которые при одинаковом A имеют различные Z, называются изобарами.

элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц. Радиоактивностью

считаются так же взаимные превращения одних элементарных частиц в другие(например, нейтрона в протон с образованием электрона и электронного антинейтрино).

лучей дало толчок новым исследованиям. Их изучение привело к

новым открытиям, одним из которых явилось открытие радиоактивности. Примерно с середины XIX стали появляться экспериментальные факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов. Результаты этих экспериментов наводили на мысль о том, что атомы имеют сложную структуру и что в их состав входят электрически заряженные частицы.

Наиболее ярким свидетельством сложного строения атома явилось открытие явления радиоактивности, сделанное французским физиком Анри Беккерелем в 1896 году.

урана в препарате и совершенно не зависит от того,

в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу — урану.

Своим открытием Беккерель делился с
учеными, с которыми он сотрудничал.
в 1898 г. Мария Кюри и Пьер Кюри
обнаружили радиоактивность тория,
позднее ими были открыты
радиоактивные элементы полоний и
радий. Они установили, что свойством
естественной радиоактивности
обладают все соединения урана и в
небольшой степени сам уран. В ходе
исследований супруги получили большую
дозу облучения, в следствие чего, они
заболели лучевой болезнью.

радиоактивность Искусственная радиоактивность
(Радиоактивность,

(Радиоактивность изотопов,
наблюдаемая у существующих полученных в результате
в природе неустойчивых ядерных реакций)
изотопов)
Наблюдается у ядер химических
элементов, расположенных в
Периодической системе
элементов, за свинцом.

притяжением нуклонов ядерными силами и кулоновским отталкиванием протонов. Стабильных

ядер с зарядовым числом Z > 83 и массовым числом A > 209 не существует. Но радиоактивными могут оказаться и ядра атомов с существенно меньшими значениями чисел Z и A.
Если ядро содержит значительно больше протонов, чем нейтронов, то нестабильность обуславливается избытком энергии кулоновского взаимодействия. Ядра, которые содержат избыток нейтронов, оказываются нестабильными вследствие того, что масса нейтрона превышает массу протона. Увеличение массы ядра приводит к увеличению его энергии.

радиоактивного распада:



-количество ядер в

данном объеме вещества в начальный момент времени t = О;
-число ядер в том же объеме к моменту времени t;
- постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1 секунду и равная доле ядер, распадающихся за единицу времени.

распада не зависит от внешних условий;
2.Число ядер,

распадающихся за время dt, пропорционально наличному количеству ядер.
Эти предположения означают, что радиоактивный распад является статистическим процессом и распад данного ядра является случайным событием, имеющим определённую вероятность.

продолжительностью жизни радиоактивного изотопа. Суммарная продолжительность жизни dN ядер

равна:



Средняя продолжительность жизни всех первоначально существующих ядер:

полураспада . Так называется время, в течении

которого первоначальное количество ядер данного радиоактивного вещества распадается наполовину. Связь λ и :




Пример: U-238 лет
Bi-210 дней
Pb-210

- материнское ядро;

- символ дочернего ядра;
- ядро гелия;
- символическое обозначение электрона, для которого A=0, Z=-1.
- антинейтрино.

результате α-распада элемент смещается на 2 клетки к началу

таблицы Менделеева, массовое число дочернего ядра уменьшается на 4.

При β-распаде:

В результате β-распада элемент смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева (заряд ядра увеличивается на единицу), массовое число дочернего ядра не меняется.

Семейство тория

Семейство актиния

α-частиц.
Альфа- распад является свойством тяжелых ядер с массовыми числами

А>200 и зарядами ядер Ze>82. Внутри таких ядер происходит образование обособленных α-частиц, состоящих каждая из двух протонов и двух нейтронов.

потенциальным барьером, высота U которого больше, чем W –

энергия α-частицы в ядре. Формула прозрачности D потенциального барьера показывает, что незначительные изменения энергии α-частицы в ядре приводит к сильному изменению величины

прозрачностью D потенциального барьера для α-частицы. Для упрощенной модели

прямоугольного потенциального барьера длины L, которая обычно принимается равной радиусу ядра R
(2R- ширина потенциального барьера):


где n – число ударов α-частицы о стенку барьера за единицу времени


- скорость α-частицы в ядре

радиоактивного элемента, тем больше пробег испускаемых им

α-частиц в воздухе:



где A и B – эмпирические постоянные, имеющие различные значения для каждого из радиоактивных семейств.

( )
Позитронный распад ( )
Электронный захват (e-

или К-захват)

Первые два типа состоят в том, что ядро испускает электрон и электронное антинейтрино.

е-захвате:

Здесь и - символические

обозначения нейтрона и протона;
и - обозначение электрона и позитрона;
и - электронное нейтрино и антинейтрино

искусственно-радиоактивных ядер; -распад характерен только для явления

искусственной радиоактивности- возникновения собственных радиоактивных излучений ядер под действием α-частиц, нейтронов и других частиц.
Нарушение условия устойчивости введением в ядро избыточных протонов приводит к искусственному распаду.

возникающих в ядерных реакторах, обнаружен радиационный распад свободных нейтронов,

происходящий с периодом полураспада с. В тяжелых ядрах, перегруженных нейтронами, такое превращение приводит к - естественной радиоактивности.

излучения в широком интервале времен от

с до
лет, несоизмеримо больших по сравнению с ядерным временем
( ) с. Это указывает на то, что бета-распад обусловливается
слабым взаимодействием.

называется верхней границей -спектра и является

характеристикой источника -радиоактивного излучения. Для данного источника невозможны энергии электронов, превышающие .