Поделиться
9кл ядерные взаимодействия.pptx
Добро пожаловать
Физика
9 класс
Учитель КОНЮШЕНКО Т.Л.
СОСНОВСКАЯ СШ
Тема : Ядерное взаимодействие Дефект масс
повторение
Ядерные силы – силы притяжения между нуклонами в ядре.
Ядерные силы — это, так сказать, «богатырь с очень короткими руками»
Ядерные силы
Ядерные силы - это силы, связывающие нуклоны в ядре.
Сила, прочно удерживающая протоны и нейтроны в ядре, называется ядерной силой.
Взаимодействие между нуклонами называют сильным.
Свойства ядерных сил
1. Ядерные силы являются короткодействующими
2. Ядерные силы обладают зарядовой независимостью
3. Ядерные силы обладают свойствами насыщения
Свойства ядерных сил
1. Ядерное взаимодействие является самым сильным в природе.
3. Ядерные силы являются короткодействующими.
Расстояние (1,5 … 2,2)*10 - 15 м называется
радиусом действия ядерных сил.
4. Ядерные силы обладают зарядовой независимостью.
5. Ядерные силы обладают свойством насыщения.
2. Оно в 100 раз больше электрического.
Единицы измерения в ядерной физике
1. Единица длины – фемтометр (фм)
1 фм = 10-15 м
2. Единица массы – атомная единица массы (а.е.м.)
1 а.е.м. = 1,66 ∙ 10-27 кг
3. Единица энергии – электрон-вольт (эВ)
1 эВ = 1,6 ∙ 10-19 Дж
1 МэВ = 1,6 ∙ 10-13 Дж
Соотношение Эйнштейна
В 1905 году А.Эйнштейн установил, что между массой (m) системы частиц и ее внутренней энергией (Е0) существует прямая пропорциональная зависимость:
Е0 = mc2
Вывод. Изменение внутренней энергии системы на величину ∆Е0 вызывает и изменение массы системы на величину ∆ m:
E0 = m c 2
E0 – внутренняя энергия (энергия покоя) системы частиц
m – масса системы частиц
c – скорость света в вакууме
Недостаток массы ядра по сравнению с суммарной массой составляющих его нуклонов называют . дефектом масс.
Дефект масс
Mя < (Z∙mp+N∙mn)
Точные измерения масс атомных ядер показали, что сумма масс свободных нуклонов всегда больше массы составленного из них ядра.
Дефект масс
. mp – масса свободного протона
. mn – масса свободного нейтрона
Z – число протонов в ядре
. N – число нейтронов в ядре
. Mя – масса ядра
Дефект масс
∆m=(Z∙mp+N∙mn)–Mя
Дефектом масс называется разность между суммой масс частиц, образующих связанную систему (ядро), и массой всей этой системы.
mp=1,00728 а.е.м.
mn=1,00866 а.е.м.
Определим дефект масс ∆m углерода 126С
mp=1,00728 а.е.м.
mn=1,00866 а.е.м.
mя=12 а.е.м.
∆m=(Z∙mp+N∙mn)–Mя
Z=
N=
6
6
∆m=(6∙1,00728+6∙1,00866)–12 =
=(6,04368 + 6,05196) – 12 = 0,09564 а.е.м.
Энергия связи - это энергия взаимодействия нуклонов в ядре, равная работе, которую нужно совершить для расщепления ядра на отдельные нуклоны.
Энергия связи
Задача. Найти энергию связи для ядра атома гелия 𝟐 𝟒 Не 𝟐𝟐 𝟐 𝟒 Не 𝟒𝟒 𝟐 𝟒 Не Не 𝟐 𝟒 Не
Дано:
m 𝐩 m m 𝐩 𝐩𝐩 m 𝐩 = 1,00728 а.е.м.
m 𝐧 m m 𝐧 𝐧𝐧 m 𝐧 = 1,00867 а.е.м.
N = 4-2=2
Z = 2
М ат. М М ат. ат. М ат. = 4,00260 а.е.м.
m 𝐞 m m 𝐞 𝐞𝐞 m 𝐞 = 0,0005486 а.е.м.
Е св. Е Е св. св. Е св. - ?
∆m = Z m 𝐩 m m 𝐩 𝐩𝐩 m 𝐩 +N m 𝐧 m m 𝐧 𝐧𝐧 m 𝐧 - М я. М М я. я. М я.
М я. М М я. я. М я. = М ат. М М ат. ат. М ат. - Z m 𝐞 m m 𝐞 𝐞𝐞 m 𝐞
М я. М М я. я. М я. = 4,00260 а.е.м. – 2•0,0005486 а.е.м.= = 4,00150 а.е.м.
∆m = 2•1,00728 а.е.м. + 2•1,00867 а.е.м. -
- 4,00150 а.е.м. = 0,0304 а.е.м. =
= 0,0304 •1,6605• 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 −𝟐𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 кг = 0,05048• 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 −𝟐𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 кг
Е св. Е Е св. св. Е св. = 0,05048• 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 −𝟐𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟎 −𝟐𝟕 кг • (3• 𝟏𝟎 𝟖 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 𝟖 𝟖𝟖 𝟏𝟎 𝟖 м с м м с с м с )²= 0,45432• 𝟏𝟎 −𝟏𝟏 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟏𝟏 −𝟏𝟏𝟏𝟏 𝟏𝟎 −𝟏𝟏 Дж
Е св. Е Е св. св. Е св. = ∆m• с 𝟐 с с 𝟐 𝟐𝟐 с 𝟐
2 способ
Дано:
m 𝐩 m m 𝐩 𝐩𝐩 m 𝐩 = 1,00728 а.е.м.
m 𝐧 m m 𝐧 𝐧𝐧 m 𝐧 = 1,00867 а.е.м.
N = 4-2=2
Z = 2
М ат. М М ат. ат. М ат. = 4,00260 а.е.м.
m 𝐞 m m 𝐞 𝐞𝐞 m 𝐞 = 0,0005486 а.е.м.
Е св. Е Е св. св. Е св. = 931,5 МэВ•∆m
Е св. Е Е св. св. Е св. - ?
∆m = Z m 𝐩 m m 𝐩 𝐩𝐩 m 𝐩 +N m 𝐧 m m 𝐧 𝐧𝐧 m 𝐧 - М я. М М я. я. М я.
М я. М М я. я. М я. = М ат. М М ат. ат. М ат. - Z m 𝐞 m m 𝐞 𝐞𝐞 m 𝐞
М я. М М я. я. М я. = 4,00260 а.е.м. – 2•0,0005486 а.е.м.= = 4,00150 а.е.м.
∆m = 2•1,00728 а.е.м. + 2•1,00867 а.е.м. - - 4,00150 а.е.м. = 0,0304 а.е.м.
Е св. Е Е св. св. Е св. = 931,5 МэВ•0,0304 а.е.м. = 28,3176 МэВ ≈ ≈ 28,3 Мэв
1 эВ = 1,602• 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 −𝟏𝟏𝟗𝟗 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 Дж
28,3176 • 𝟏𝟎 𝟔 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 𝟔 𝟔𝟔 𝟏𝟎 𝟔 •1,602• 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 −𝟏𝟏𝟗𝟗 𝟏𝟎 −𝟏𝟗 Дж = 45,3648• 𝟏𝟎 −𝟏𝟑 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎 −𝟏𝟑 −𝟏𝟏𝟑𝟑 𝟏𝟎 −𝟏𝟑 Дж
решите задачу
Какую силу мы называем ядерной силой?
2. Какими свойствами обладает ядерные силы?
3. С какими единицами измерения физических величин в ядерной физике вы познакомились?
4. Каково соотношение между изменением массы и внутренней энергией системы частиц?
5. Что называется дефектом массы и как его вычисляют?
Закрепление
Найти энергию связи для ядра атома алюминия
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
𝟏𝟑 𝟐𝟕 Al 𝟏𝟏𝟑𝟑 𝟏𝟑 𝟐𝟕 Al 𝟐𝟐𝟕𝟕 𝟏𝟑 𝟐𝟕 Al Al 𝟏𝟑 𝟐𝟕 Al
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
