Презентация на тему: "Энергия связи атомных ядер"

• 1 слайд

  Энергия связи атомных ядер
  Ядерные реакции
  Внутри ядер между нуклонами действуют силы, которые называют ядерными силами.
  Это короткодействующие силы, на расстоянии 10 в – 15 степени м. они примерно в 100 раз больше сил электростатического взаимодействия., но на расстоянии 10 в -14 степени м. они ничтожно малы.
  

• 2 слайд

  Энергия связи
  Для удаления из ядра нуклона, что необходимо сделать?
  В следствии чего энергия системы «оставшееся ядро –
  удаленный нуклон» увеличивается на ∆Е, = А внешних сил.
  =>, Е необходимую для полного расщепления ядра на отдельные протоны и нейтроны - Е связи ядра.
  По закону взаимосвязи массы и Е: Е = mc²,
  идет увеличение массы частиц на
  ∆m = Е/С²
                                           
  

• 3 слайд

  =>, масса ядра всегда меньше сумм масс составляющих его частиц, взятых в отдельности, т.е.
  существует дефект масс, т.е.
  Мя < Zmp + Nmп,
  разность масс, т.е.
  ∆m = Zmp + Nmп, - Мя
  В ядерной физике массу частиц выражают в
  атомных единицах массы. Атомная единица
  массы = ½ массы атома изотопа углерода - 12
  1 а.е.м. = 1, 6605655 * 10 в – 27 степени кг.
  

• 4 слайд

  Подсчитаем энергию связи ядра атома гелия:
   ∆Е = ∆ mc²
  Масс ядра гелия 2Не4 – 4,002603а.е.м
  Масса отдельных нуклонов
  2*0n1 – 2,017330 а.е.м.
  2* 1Н1 – 2,015650 а.е.м.
  4,032980а.е.м.
  Разность масс: ∆ m = (4,032980 – 4,002603) а.е.м.,
  а энергия связи: Е = ∆ mc², т.к.
  1а.е.м. = 1,660566 * 10 в – 27 кг, а с = 3*10 в 8 м/с, то
  ∆Е = 0,030377 * 1,660566 * 10 в в -27 кг* 9 *10 в 16 м²/с² ,
  или ∆Е = 0,030377 * 1,660566 * 10 в – 11 ДЖ.
                                     
  

• 5 слайд

  В ядерной физике энергию принято выражать в электрон-вольтах.
  
  1эВ = 1,60219 * 10 в – 19 Дж, то
   ∆Е = 0,030377 * 1,660566 * 9 * 10 в -11 эВ
  1,60219 * 10 в – 19
  дробь 1.66056 *10 в – 27 * 9 *10 в 16 Дж
  1,60219 * 10 в -19 Дж/эВ
  = 931 * 10в 9 эВ = 931 МэВ
  Не зависит от условия задачи. Поэтому при решении задач будем записывать так:
   ∆Е = ∆ m а.е.м. * 931 МэВ/а.е.м.
  

• 6 слайд

  =>, энергия связи ядра атома гелия:
  ∆Е = 0,030377 * а.е.м. * 931 МэВ/а.е.м. ≈ 28,2 МэВ.
  Разделив полную энергию связи ядра атома на число нуклонов в нем, получим удельную энергию связи.
  Для ядра атома гелия удельная энергия связи =
  28,2 МэВ /4 ≈ 7 МэВ на нуклон.
  На рис приведен график зависимости энергии связи,
  приходящейся на один нуклон(удельная энергия связи),
  от массового числа А.
  
  

• 7 слайд

• 8 слайд

  Анализируя график, можно сделать выводы:
  1. Удельная энергия связи различна для ядер разных элементов;
  2.Наибольшая удельная энергия приходится на ядра с массовыми числами от 40 до 100;
  3. В легких ядрах удельная энергия связи уменьшается с уменьшением числа нуклонов в ядре, а в тяжелых она уменьшается с увеличением массового числа.
  
  

• 9 слайд

  Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций.
  Ядерными реакциями называют процессы, результатом которых является перестройка атомных ядер.
  Ядерные реакции протекают в точном соответствии с законами сохранения (сохранная электрического заряда, импульса, энергии и числа нуклонов).
  Например: первая искусственная ядерная реакция
  7N14 + 2Не4 8О17 + 1Н1
  Осуществленную в 1919 году Э Резерфордом.
  Массовое число до реакции = 18, после = 18.
  Заряд = 9е и до и после реакции.
  
  

• 10 слайд

  Энергетический выход ядерной реакции.
  Для этого необходимо определить:
  1.Массу ядер и частиц до реакции – m1;
  2.Массу ядер и частиц после реакции – m2;
  3. Изменение массы ∆m = m1 – m2;
  4. Рассчитать изменение энергии
   ∆Е = ∆ mc²
  

Краткое описание документа:

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы по специальности 21.02.01 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений».

1.2 Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: учебная дисциплина Физика относится к общеобразовательному циклу основной профессиональной образовательной программы.

1.3 Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

Освоение содержания учебной дисциплины «Физика» обеспечивает достижение студентами следующих результатов:

личностных:

1)чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной физической науки; физически грамотное поведение в профессиональной деятельности и быту при обращении с приборами и устройствами;

2) готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли физических компетенций в этом;

3)умение использовать достижения современной физической науки и физических технологий для повышения собственного интеллектуального развития

в выбранной профессиональной деятельности;

4)умение самостоятельно добывать новые для себя физические знания, используя для этого доступные источники информации;

5)умение выстраивать конструктивные взаимоотношения в команде по решению общих задач;

6) умение управлять своей познавательной деятельностью, проводить самооценку уровня собственного интеллектуального развития;

метапредметных:

1)использование различных видов познавательной деятельности для решения

физических задач, применение основных методов познания (наблюдения,

описания, измерения, эксперимента) для изучения различных сторон окружающей действительности;

2)использование основных интеллектуальных операций: постановки задачи,

формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов для изучения различных сторон физических объектов,

явлений и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;

3)умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;

4) умение использовать различные источники для получения физической информации, оценивать ее достоверность;

5)умение анализировать и представлять информацию в различных видах;

6) умение публично представлять результаты собственного исследования, вести

дискуссии, доступно и гармонично сочетая содержание и формы представляемой информации;

предметных:

1) сформированность представлений о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений, роли физики в формировании кругозора и функциональной

грамотности человека для решения практических задач;

2) владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями,

законами и теориями; уверенное использование физической терминологии

и символики;

3) владение основными методами научного познания, используемыми в физике:

наблюдением, описанием, измерением, экспериментом;

4) умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость

между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;

5) сформированность умения решать физические задачи;

6) сформированность умения применять полученные знания для объяснения

условий протекания физических явлений в природе, профессиональной сфере

и для принятия практических решений в повседневной жизни;

7) сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.

Изучение дисциплины «Физика» должно обеспечить:

1) сформированность системы знаний об общих физических закономерностях, законах, теориях, представлений о действии во Вселенной физических законов, открытых в земных условиях;

2) сформированность умения исследовать и анализировать разнообразные физические явления и свойства объектов, объяснять принципы работы и характеристики приборов и устройств, объяснять связь основных космических объектов с геофизическими явлениями;

3) владение умениями выдвигать гипотезы на основе знания основополагающих физических закономерностей и законов, проверять их экспериментальными средствами, формулируя цель исследования;

4) владение методами самостоятельного планирования и проведения физических экспериментов, описания и анализа полученной измерительной информации, определения достоверности полученного результата;

5) сформированность умений прогнозировать, анализировать и оценивать последствия бытовой и производственной деятельности человека, связанной с физическими процессами, с позиций экологической безопасности.