Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок по физике на тему "Ядерные силы, ядерные реакции.Энергия связи.Дефект масс"

Урок по физике на тему "Ядерные силы, ядерные реакции.Энергия связи.Дефект масс"

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

9 класс

МКОУ «Кегультинская СОШ»


Тема урока: Ядерные силы, ядерные реакции.

Энергия связи. Дефект масс.



Цели урока : дидактические

  1. проверка знаний учащихся в виде тестовой работы о видах излучения, строении атома, правила смещения.

  2. познакомить учащихся с понятием ядерной реакции, дефекта масс, энергии связи

  3. ознакомить учащихся с решением задач на дефект масс


Оборудование : карточки для самостоятельной работы, таблица Менделеева.

Ход урока:


  1. Проверка домашнего задания, повторение

--- Что происходит с ядром радиоактивного элемента при α- распаде?

--- Приведите пример реакции α- распада.

--- Как читается правило смещения для α- распада?

--- Что происходит в ядре атома, претерпевшего β- распад? Какие частицы при этом излучаются? Что происходит с зарядом ядра и почему?

---- Сформулируйте правило смещения для β - распада.

---- Изменится ли массовое число ядра при β – распаде? Почему?

---- Каким видом излучения часто сопровождается α- и β- распад?



  1. Самостоятельная работа:

Вариант I

1.Какой заряд имеют α – частица, β- частица?

а) α - частица – отрицательный, β -частица – положительный

б) α - частица и β - частица - положительный

в) α - частица – положительный, β -частица - отрицательный.

2. α – излучение – это :

а) поток электронов

б) поток ядер атомов гелия

в) излучение квантов энергии.

3. Какие частицы излучаются при указанном процессе распада:

zAМ → z-2A-4M + 24X

а) ядро гелия

б) электрон

в) ядро гелия и электрон

4. Тот факт, что при радиоактивных превращения из атомов одних веществ образуются атомы других веществ, является доказательством того, что радиоактивные превращения претерпевают:

а) ядра атомов

б) электронные оболочки

в) кристаллы

5. В результате β- распада новый элемент занял место в таблице Менделеева:

а) на две клетки правее

б) на две клетки левее

в) на одну клетку правее

г) на одну клетку левее.

Вариант II

  1. Какой заряд имеют β - частица, γ – частица?

а) β – частица – положительный, γ- излучение – отрицательный

б) β – частица – отрицательный, γ – излучение не имеет заряда

в) β – частица и γ – излучение – отрицательный.

2. β – излучение – это:

а) поток квантов энергии

б) потом ядер гелия
в) поток электронов.
3. в результате какого радиоактивного распада натрия 22Na превращается в 22Mg?
а) α – распада
б) β – распада.
4. Почему радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах ?
а) чтобы избежать опасного излучения
б) чтобы увеличить период полураспада
в) чтобы уменьшить явление радиоактивности.
5. Какие частицы или излучения имеют наибольшую проникающую способность?
а) α – частицы
б) γ –излучения
в) β –излучения.


III. Изложение нового материала.


Гипотеза о том, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов , подтверждается многими экспериментами. Это свидетельствует о справедливости протонно-нейтронной модели строения ядра.
Но почему ядра не распадаются на отдельные нуклоны под действием сил электростатического отталкивания между положительными заряженными протонами?
Ядерные силы примерно в 100 раз превосходят электромагнитные. Это самые мощные силы из всех, которыми располагает природа . Поэтому взаимодействия ядерных частиц часто называют сильными взаимодействиями.
Силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны в ядре , называются ядерными силами.

Тема урока: Ядерные силы, ядерные реакции.

Энергия связи. Дефект масс.




Свойства ядерных сил:
1)являются только силами притяжения
2)во много раз больше кулоновских сил
3)не зависят от наличия заряда
4)короткодействующие: заметны на r ≈ 2,2 x 10м
5)взаимодействуют с ограниченными числом нуклонов
6)не являются центральными.

- записать в тетрадь.


Важную роль во всей ядерной физике играет понятие энергии связи ядра. Энергия связи позволяет объяснить устойчивость ядер, выяснить, какие процессы ведут к выделению ядерной энергии.
Под энергией связи ядра понимают ту энергию , которая необходим для полного расщепления ядра на отдельные частицы .
На основании закона сохранения энергии можно также утверждать, что энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц.
Энергия связи атомных ядер очень велика .
Например: образование 4 г гелия сопровождается выделением такой же энергии, что и сгорание 1,5-2 вагонов каменного угля .
Наиболее простой путь нахождения этой энергии основан на применении закона о взаимосвязи массы и энергии:
E=mc2
Масс покоя ядра M всегда меньше суммы масс покоя слагающих его протонов и нейтронов:
Mя<Zmр+Nmn
Т.е существует дефект масс:
Δm=Zmp+Nmn-Mя
Энергия связи ядра:
Eсв= Δmc2=(Zmр+Nmт-Mя )c2.


Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом. Первая ядерная реакция на быстрых протонах была осуществлена в 1932 г. Удалось расщепить литий на две α- частицы:


37Li + 11H = 24He + 24He


IV Вопросы на закрепление

--- Какие силы действуют между нуклонами в атомном ядре?

--- Проявлением какого вида фундаментального взаимодействия являются эти силы?

--- Какими свойствами обладают ядерные силы притяжения?

--- Что называют энергией связи атомного ядра?

--- Что называют дефектом массы?

--- Напишите формулу дефекта массы.

--- Что называют ядерными реакциями?


V. Решение задач

Задача1

Вычислите дефект масс кислорода 178О.


Дано: Решение:

178О

mp= 1,6724*10-27кг Дефект массы ядра равен:

mn= 1,6748*10-27кг

Mя=28,2282*10-27кг Δm= Z*mp + (A-Z)*mp- Mя

Δm=?

Из символической записи элемента 178О следует,
что А=17 и Z=8,т.е. в состав ядра кислорода
входит 8 протонов и 9 нейтронов:
N=A-Z=17-8=9

Тогда выражение для дефекта масс можно записать:


Δm=8*1,6724*10-27 +9*1,6748*10-27- 28,2282*10-27= 0, 1656*10-27= 1,656 *10-28кг


Ответ: Δm=1,6* 10-28кг



Задача 2 Чему равна энергия связи ядра изотопа лития 73Li?


Дано: Решение:

73Li Энергия связи ядра Есв= Δm*c2, где

Δm- дефект массы ядра:

mp= 1,6724*10-27кг Дефект массы ядра равен:

mn= 1,6748*10-27кг Δm= Z*mp + (A-Z)*mp- Mя

Mя= 11,6475*10-27кг Отсюда Есв =(Z*mp+ (A-2)*mn-MЯ)*c2.

c=3*108м|c Из символьной записи изотопы 73Li видим,

Есв =? Что A=7 и Z=3 ,т.е. в ядре изотопа лития 7 нуклонов, из них 3протона и 4 нейтрона (N=A-Z).

Подставив значения А и Z в выражение энергии связи, получим:

Есв =(3* mp+4* mn)*с2

Есв =(3*1,6724*10-27 +4*1,6748*10-27*)*(3*108)2= 0, 6201*10-27*9*1016=5,58*10-13Дж.



Ответ: Есв =5,58*10-13Дж

VI.Домашнее задание


1.Прочитать и выучить п.64-65,

2.Решитьзадачи

1. Определить неизвестный продукт X каждой из ядерных реакций:


147N+42 He→11H+X 2713Al+10 n→42He +X

94B+11H42He+X 94 В+ 42Не→10n +X


  1. Допишите недостающие обозначения:


21H+ ? →X+ 10n X+11H→32 He +?

6329Cu + ? → 6229 Cu +X X+ ? →18174 W + 10n

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 22.08.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров1401
Номер материала ДA-010887
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