Активностью радиоактивного элемента называется физическая величина численно равная числу распадов в единицу времени.
Семинар № 7
Ядерная физика.
По современным представлениям ядро атома состоит из элементарных частиц - нуклонов, которые бывают двух типов: протоны и нейтроны.
Протоны – положительно заряженные частицы, заряд которых по модулю равен заряду электрона 
Кл, и масса которых в свободном состоянии составляет 
кг 
а.е.м.( атомных единиц массы).
Нейтроны – электронейтральные частицы ( 
), масса которых в свободном состоянии равна 
кг 
а.е.м.
Количество протонов в ядре называют зарядовым числом, обозначают Z. Определяется оно порядковым номером элемента в таблице Менделеева.
Общее количество нуклонов в ядре называют массовым числом и обозначают А. Оно равно массе элемента, указанной в таблице Менделеева, округленной до целого числа.
Тогда количество нейтронов в ядре равно: 
.
Протон и нейтрон обладают полуцелым спином 
и собственным магнитным моментом, несмотря на то, что у нейтрона нет электрического заряда.
Магнитный момент протона равен: 
,
магнитный момент нейтрона - 
,
где 
= 5,05 
Дж/Тл – ядерный магнетон.
В свободном состоянии нейтрон является нестабильным образованием и подвержен радиоактивному распаду.
Ядра химических элементов обозначают символом элемента из таблицы Менделеева. Слева сверху ставиться массовое число, снизу указывается зарядовое число: 
.
В ядрах одного и того же химического элемента число протонов всегда одинаково, а число нейтронов может быть различным.
|
|
|
Ядра атомов одного и того же химического элемента, содержащее различное количество нейтронов, называются изотопами.
Например: водород имеет три изотопа:
- протий состоит из одного протона;
- дейтерий имеет один протон и один нейтрон;
- тритий имеет один протон и два нейтрона.
В первом приближении ядро можно считать сферой, радиус которой равен: 
м = 
ф,
где ф- ферми – единица длины в ядерной физике.
То есть, плотность вещества в ядрах примерно одинакова, так как их объём пропорционален числу нуклонов в ядре.
Существуют частицы, которые могут без каких-либо внешних воздействий (самопроизвольно) делиться на несколько элементарных частиц; это явление называется радиоактивным распадом. Самопроизвольный распад частицы возможен только при условии, что ее масса больше суммы масс продуктов распада. 
. При слиянии частиц должно выполняться обратное условие.
Разность энергий свободных нуклонов и ядра называется энергией связи нуклонов в ядре:
.
Мерой энергии связи нуклонов в ядре является дефект массы:
|
|
|
Задача 1. Решить самостоятельно.
Дефект массы для 
равен 
а.е.м. Определить массу атома.
Радиоактивность – процесс самопроизвольного (спонтанного) распада нестабильного ядра с испусканием одной или нескольких элементарных частиц.
Существует три вида радиоактивных излучений: 
- частицы - это ядро атома гелия; 
- частицы – электроны; 
лучи – кванты электромагнитного излучения высокой частоты.
При любом виде радиоактивного распада выполняются законы сохранения заряда и массы. То есть общее число нуклонов при радиоактивном распаде остается постоянным.
Число не распавшихся ядер в данном количестве вещества со временем убывает по экспоненте.
,
где N – число не распавшихся нестабильных ядер,
- начальное число ядер,
- постоянная распада, константа, характеризующая сам радиоактивный элемент.
Активностью радиоактивного элемента называется физическая величина численно равная числу распадов в единицу времени.
Со временем активность радиоактивного элемента падает по экспоненте.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 67; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!