Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Табличный конспект урока "Строение атома.Ядерные реакции"

Табличный конспект урока "Строение атома.Ядерные реакции"

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:


Строение атома. Ядерные реакции



Строение атома

Атом состоит из атомного ядра и электронов, вращающихся вокруг ядра. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов. Число протонов в ядре совпадает с числом электронов, поэтому атом электрически нейтрален

hello_html_m41313ab1.jpg

Обозначение элемента и его основные характеристики

Рассмотрим химический элемент, порядковый номер которого равен трем. Это – литий. В атоме лития ядро образовано тремя протонами и четырьмя нейтронами. Заряд ядра равен +3, около него находятся три электрона, массовое число равно 7. Запись этого элемента: : hello_html_m252b4b5d.jpg

Заря́довое число́ атомного ядра- количество протонов в атомном ядре(Z),равное порядковому номеру соответствующего ядру химического элемента в таблице Менделеева. Массовым числом A называется сумма числа протонов Z и числа нейтронов N.

hello_html_m7207cfa9.jpg




А=Z+N

Изотопы

Изото́пы - разновидности атомов какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов, и как следствие – разную атомную массу. Изотопы отличаются по своим физическим и физико-химическим свойствам .

hello_html_6d6e659c.png

Альфа-распад

Альфа-распад происходит, когда ядро испускает альфа-частицу — ядро атома гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. В результате испускания этой частицы возникает элемент с меньшим на два атомных номера.


Правило смещения для α-распада:


hello_html_m48352cdc.png.

Пример:

hello_html_m1bfad8d7.png.


Бета-распад

Бета-распад происходит из-за слабых взаимодействий и сопровождается испусканием электрона(-1e) и антинейтрино(ve), или позитрона (+1e) и нейтрино. Электрон и позитрон называют бета-частицами. Бета-распад увеличивает или уменьшает атомный номер на единицу.


Правило смещения для β -распада:

hello_html_m2dc02585.png

Пример:

hello_html_m45863421.png


Гамма-излучение

Гамма-излучение происходит из-за перехода ядра в состояние с более низкой энергией с испусканием электромагнитного излучения. Гамма-излучение может происходить вслед за испусканием альфа- или бета-частицы после радиоактивного распада.


hello_html_870a2ad.jpg

Ядерная реакция

Я́дерная реа́кция — процесс превращения атомных ядер, происходящий при их взаимодействии с элементарными частицами, гамма-квантами и друг с другом, обычно приводящий к выделению колоссального количества энергии. Способ написания формул ядерных реакций аналогичен записи формул реакций химических, то есть, слева записывается сумма исходных частиц, справа — сумма получившихся частиц (продуктов реакции), а между ними ставится стрелка. В ядерных реакциях выполняется закон сохранения заряда, масс, импульса и энергии.

hello_html_6b3145b8.png

hello_html_m589bb02c.png

Дефект масс

При синтезе ядра масса образовавшегося ядра всегда меньше  суммы масс  покоя свободных частиц, его образовавших.

Дефект масс равен разности между суммарной массой всех нуклонов ядра в свободном состоянии и массой ядра:

где М я – масса ядра
Z – число  протонов в ядре
mр – масса  покоя протона
N – число нейтронов в ядре
mn – масса покоя свободного нейтрона:

hello_html_15031735.png


hello_html_15031735.png

Энергия связи

Энергия связи ядра равна минимальной энергии, которую необходимо затратить для полного расщепления ядра на отдельные частицы. Из закона сохранения энергии следует, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.

hello_html_1e23abde.png

Физические постоянные

Атомная единица массы

Атомная единица массы (а. е. м.) равна 1/12 массы атома углерода С612



hello_html_52f029b0.png

hello_html_17249930.png


Электрон-вольт

Один электронвольт равен энергии, необходимой для переноса элементарного заряда в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в 1 В.

hello_html_m3341842e.png

Масса протона

hello_html_7985b8c2.jpg

1.00727647 а.е.м

Масса нейтрона

hello_html_m26da04c8.jpg

1.00866501 а.е.м

Масса электрона

hello_html_d4ea1bc.jpg

hello_html_m54d6cd51.png




Решите задачи



1.Определить нуклонный состав ядер гелия 2He4 , лития 3Li6, натрия 2Na23

,урана 92U235 и железа 26Fe54

2.Определить, во сколько раз плотность ядерного вещества больше плотности железа Средний объем, занимаемый одним нуклоном равен 2х10-38см3. Плотность железа равна 7800 кг/м3 ( в 1013 раз).

3.Порядковый номер неона в таблице химических элементов равен 10, а его массовое число равно 20. Определить, чему равен суммарный заряд всех ядер неона, содержащихся в 2 граммах неона.( 9,6.104 Кл)

4.Из таблицы химических элементов находим, что массовое и зарядовое число кальция равны соответственно 40 и 20. Определить суммарный заряд всех электронов в атоме кальция.(:-3,2.10-19Кл)

5.Серебро в таблице химических элементов находится под номером 47. Чему будет равен суммарный заряд всех электронов, содержащихся в 1 грамме серебра?(4,2 .104Кл)

6.Баллон содержит гелий при температуре —73 °С и под давлением 1660 Па. Объем баллона 5 л. Чему равен суммарный заряд всех электронов, принадлежащих атомам этого гелия?( -9,06.103 Кл)

7.Определить дефект массы в изотопе тяжелого водорода 2H3 и изотопе лития 3Li7

(51·10-29кг;7·10-29кг)

8.Вычислить энергию связи для следующих ядер: гелия 2He4;железа 26Fe54

Урана 92U238 ( 4.38·1O-12Дж;7,55·1O-2Дж;2,88·10-10Дж)

9.Радиоактивный распад радия 88Pa226 сопровождается вылетом альфа-частиц. Написать ядерную реакцию и определить элемент, который образуется в
результате распада

(ядро радона 86Rn222)

10. Написать недостающие обозначения в ядерных реакциях:

hello_html_1aa89cc3.gif73Li + 21H ? + 10n

hello_html_m242ef97.gif73Li + ? 42He + 42He


11.Ядро урана 92U235,захватив один нейтрон, разделилось на 2 осколка, при этом освободилось 2 нейтрона. Один из осколков оказался ядром ксенона 54Xe140.определить, какой будет второй осколок. Написать уравнение ядерной реакции.

(ядро олова 88Sn94).

12.При бомбардировке азота 147N нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается протон. Написать реакцию. Полученное ядро изотопа углерода оказывается β-радиоактивным. Написать происходящую при этом реакцию.

13. Радиоактивный марганец 5425Mn получают двумя путями. Первый путь состоит в облучении изотопа железа 5626Fe дейтронами, второй – в облучении изотопа железа 5426Fe нейтронами. Написать ядерные реакции.

14.В процессах деления ядро урана распадается на две части, общая масса которых меньше начальной массы ядра приближенно на 0,2 массы покоя протона. Сколько энергии выделяется при делении одного ядра урана?

(3,2·10-2Дж)

15.Мощность атомной электростанции 5·IO5 кВт, а К. П. Д. 20% Определить

годовой расход урана 92U255.Сравнить с годовым расходом угля на тепловой электростанции той же мощности, при К. П. Д. 75%

(964 кг; ядерного горючего требуется в 106 раз меньше, чем угля).


hello_html_24eeaa1e.jpg

hello_html_1d6586bf.jpg

Краткое описание документа:

Конспект урока выполнен в виде таблицы, где представлены основные понятия атомной физики, формулы расчета дефекта масс, энергии связи, представлены значения относительных масс некоторых элементов, таблица Менделеева. Урок сопровождается решением задач, часть которых может быть использована в качестве внеаудиторной работы з .

Автор
Дата добавления 06.10.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров33
Номер материала ДБ-240587
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх