Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков

Лабораторная работа № 8

Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков

Цель работы: убедиться в справедливости закона сохранения импульса на примере деления ядра урана.

Приборы и материалы: фотография треков заряженных частиц, образовавшихся в фотоэмульсии при делении ядра атома урана под действием нейтрона, линейка.

Правила техники безопасности.

На столе не должно быть никаких посторонних предметов. Аккуратно работать с линейкой и карандашом, не размахивая этими принадлежностями.

Тренировочные задания и вопросы

1.Что называют импульсом тела?

2.Сформулируйте закон сохранения импульса.

3.Каковы границы применимости закона сохранения импульса?

4.Объясните физический смысл уравнения 0.

5.Почему реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду?

6.На примере любой реакции объясните, в чем заключаются законы сохранения заряда и массового числа.

Порядок выполнения работы

1.Рассмотрите фотографию и найдите треки осколков.

Пояснения. На фотографии вы видите треки двух осколков, образовавшихся при делении ядра атома урана, захватившего нейтрон. Ядро урана находилось в точке g, указанной стрелочкой. По трекам видно, что осколки ядра урана разлетелись в противоположных направлениях (излом левого трека объясняется столкновением осколка с ядром одного из атомов фотоэмульсии, в которой он двигался)

Длина трека тем больше, чем больше энергия. Толщина трека тем больше, чем больше заряд частицы и чем меньше ее скорость.

2.Измерьте длины треков осколков с помощью миллиметровой измерительной линейки и сравните их.

3.Пользуясь законом сохранения импульса, объясните, почему осколки, образовавшиеся при делении ядра атома урана, разлетелись в противоположных направлениях.

4.Сформулируйте вывод о заряде и энергии осколков и по каким признакам вы судите об этом.

5.Одна из возможных реакций деления урана может быть записана в символическом виде следующим образом:

Пользуясь законом сохранения заряда и таблицей Д.И.Менделеева, определите, что это за элемент.

Теоретический материал. На рисунке представлена фотогра­фия треков двух частиц, образовавшихся в фотоэмульсионном слое при делении ядра атома урана под действием нейтрона. Ядро атома урана на фотографии находилось в точке 1. После деления ядра его продукты распада двигались в противоположные стороны в соответствии с зако­ном сохранения импульса. По следу на фотографии можно судить, что продукты распада (два осколка) имеют примерно одинаковую длину и толщину треков. Это значит, что заряды и энергии осколков также одинаковы. Левый трек на фотографии имеет излом, который свидетельствует о столкновении осколка с-атомами вещества фотоэмульсии. На этой же фотографии приведен масштаб: от нулевой точки по обе стороны поставлены штрихи с обозначением «10µ = 10 микрон».

Указания к работе содержат­ся в таблице.