Презентация к уроку:"Ядерные реакции"

• 1 слайд

  Презентация по физике:
  "Ядерные реакции"
  

• 2 слайд

  Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом
  Ядерные реакции происходят, когда частицы плотно приближаются к ядру и попадают в сферу действия ядерных сил. Первая ядерная реакция была осуществлена Э.Резерфордом в 1919 году
  

• 3 слайд

  В результате атомного превращения образуется вещество совершенно нового вида, полностью отличное по своим физическим и химическим свойствам от первоначального вещества
  Радиоактивные превращения атомных ядер
  

• 4 слайд

  
  Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после реакции. Согласно выше сказанному энергетический выход ядерной реакции равен также изменению кинетической энергии частиц , участвующих в реакции.
  
  В соответствии с законом сохранения энергии изменение кинетической энергии в процессе ядерной реакции равно изменению энергии покоя участвующих в реакции ядер и частиц.
  Энергетический выход ядерных реакций
  

• 5 слайд

  Обозначения ядерных реакций
  

• 6 слайд

  Дополнительная информация
  1903 год - Э.Резерфорд и Ф.Содди обнаружили,что радий в процессе α-распада превращается в другой химический элемент - радон. Они отличаются по своим химическим и физическим свойствам. Радий-металл, а радон - инертный газ.
  Дальнейшие опыты показали, что при β-распаде происходит одного химического элемента в другой.
  После того ,как Э.Резерфорд в 1911 г. предложил ядерную модель атома, стало очевидным, что имено ядро претерпевает изменения при радиоактивных превращениях.
  

• 7 слайд

  Таким образом , из открытий Резерфорда и Содди можно сделать вывод :
  1)Ядра атома имеют сложный состав;
  2)Радиоактивность-это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц.
  

• 8 слайд

  Деление ядер урана
  

• 9 слайд

  Открыто в 1938 году немецкими учеными О.Ганом и Ф.Штрассманом
  Фриц Штрассман
  Лиза Мейтнер
  Отто Ган
  Отто Роберт Фриш
  Истолкование было дано в начале 1939 г.
  английским физиком О. Фришем совместно с австрийским физиком
  Л. Мейтнер.
  

• 10 слайд

  Механизм деления ядра
  А)Процесс деления атомного ядра можно объяснить на основе капельной модели ядра . Согласно этой модели сгусток нуклонов напоминает капельку заряженной жидкости
  Б)Проглотив лишний нейтрон , оно возбуждается и начинает деформироваться ,приобретая вытянутую форму
  В)Ядро будет растягиваться до тех пор , пока силы отталкивания между половинками вытянутого ядра не начнут преобладать над силами притяжения
  Г)После этого оно разрывается на две части
  

• 11 слайд

  За счет электростатических сил отталкивания осколки разлетаются со скоростью
  (превращение энергии деления примерно 200МэВ в кинетическую энергию осколков ядра примерно 168 МэВ).
  Эти осколки неравной массы, сильно радиоактивны, так как содержат избыточное количество нейтронов.
  В результате серии последовательных β-распадов получаются стабильные изотопы.
  Осколки приобретают форму сферы.
  Избыточная энергия уносится нейтронами и γ-лучами.
  Тяжелые ядра делятся намного чаще легких: чем больше протонов в ядре, тем больше силы отталкивания между концами деформированного ядра, меньше требуется дополнительной энергии.
  Ядро урана может делится спонтанно (самопроизвольно). Открыто советскими физиками Г. Н. Флеровым и К. А. Петржаком в 1940 году. Период полураспада =1016 лет.
  Георгий Николаевич Флеров
  1913–1990
  Константин Антонович Петржак
  1907 - 1998
  

• 12 слайд

  Испускание нейтронов в процессе деления
  В процессе деления испускается 2-3 нейтрона, благодаря этому оказалось возможным практическое использование внутриядерной энергии
  

• 13 слайд

  Испускание нейтронов в процессе деления
  Отношение числа нейтронов к числу протонов возрастает с повышением атомного номера
  У осколков относительное число нейтронов оказывается большим, чем это допустимо для ядер атомов, находящихся в середине таблицы Менделеева
  Несколько нейтронов освобождается в процессе деления. Их энергия имеет различные значения - от нескольких миллионов электрон-вольт до самых малых – близких к нулю.
  

• 14 слайд

  Цепные ядерные реакции
  

• 15 слайд

  При делении ядра урана освобождается два-три нейтрона. Это позволяет осуществлять цепную реакцию деления урана.
  Ядерной цепной реакцией называется реакция, в которой частицы, вызывающие ее (нейтроны), образуются как продукты этой же реакции.
  При делении каждого ядра выделяется около 200 МэВ.
  Естественный уран = +
  =1/140*
  

• 16 слайд

  Коэффициент размножения нейтронов
  Коэффициентом размножения нейтронов называют отношение числа нейтронов в каком-либо «поколении» к числу нейтронов предшествующего «поколения».
  
  

• 17 слайд

  Факторы, определяющие коэффициент размножения:
  Захват медленных нейтронов ядрами с последующим делением и захват быстрых нейтронов ядрами и также с последующим делением (сопровождается увеличением числа нейтронов);
  Захват нейтронов ядрами урана без деления (приводит к убыли числа нейтронов);
  Захват нейтронов продуктами деления, замедлителем и конструктивными элементами установки (приводит к убыли числа нейтронов);
  Вылет нейтронов из делящегося вещества наружу (приводит к убыли числа нейтронов).
  Для стационарного течения цепной реакции коэффициент размножения должен быть равен 1.
  Если k=1,01 , то произойдет взрыв.
  

• 18 слайд

  Образование плутония
  После захвата нейтронов ядрами изотопа урана образуется радиоактивный изотоп с периодом полураспада 23 минуты.
  Распад происходит с испусканием электрона и возникновением первого трансуранового элемента – нептуния:
  → +
  
  Нептуний β-радиоактивен с периодом полураспада около двух дней.
  В процессе распада нептуния образуется следующий трансурановый элемент – плутоний:
  → +
  Период полураспада плутония 24000 лет. Он делится под влиянием медленных нейтронов.
  С помощью плутония также может осуществляться цепная реакция, которая сопровождается выделением громадной энергии.