Презентация "Ядерные силы. Энергия связи" 9 класс

Ядерные силы. Ядерные силы. Энергия связи. Энергия связи. Дефект масс. Дефект масс. § 72, 73  § 72, 73 Вид урока: ИНМ : ИНМ Вид урока ЦельЦель: способствовать формированию информационно – : способствовать формированию информационно – коммуникативной компетенции коммуникативной компетенции Задача: рассказать, что представляют собой ядерные : рассказать, что представляют собой ядерные Задача силы, дефект масс, формулу её определения. силы, дефект масс, формулу её определения. рассказать о «прочность атомных ядер» рассказать о «прочность атомных ядер»

Мы знаем, что Мы знаем, что ядра состоят из состоят из протонов Атомные ядра Атомные нейтронов – это подтверждается – это подтверждается нейтронов многими экспериментальными многими экспериментальными фактами фактами протонов и и ВОПРОС: Почему ядра не Почему ядра не ВОПРОС: распадаются на отдельные на отдельные распадаются нуклоны под действием сил нуклоны под действием сил электростатического отталкивания электростатического отталкивания между «+» заряженными между «+» заряженными протонами? протонами?

Расчеты показали, что нуклоны не Расчеты показали, что нуклоны не могут удерживаться вместе за счёт могут удерживаться вместе за счёт сил гравитационной или магнитной сил гравитационной или магнитной природы (они меньше природы (они меньше эл/статических) эл/статических) Предположение: между всеми между всеми Предположение: нуклонами в ядрах действуют нуклонами в ядрах действуют какие-то особые силы притяжения, , какие-то особые силы притяжения которые значительно превосходят которые значительно превосходят эл/статич силы отталкивания эл/статич силы отталкивания Позже выяснили, что это ядерные ядерные Позже выяснили, что это силысилы

Ядерные силы Ядерные силы Силы, действующие между Силы, действующие между нуклонами в ядре атома нуклонами в ядре атома Основное св-во: Основное св-во: короткодействующие короткодействующие

Чтобы разделить ядро на отдельные Чтобы разделить ядро на отдельные части, необходимо произвести части, необходимо произвести работу по преодолению ядерных работу по преодолению ядерных сил (затратить энергию) сил (затратить энергию) При соединении нуклонов в ядро При соединении нуклонов в ядро выделяется такая же выделяется такая же энергия энергия Минимальная энергия, необходимая Минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на для расщепления ядра на отдельные нуклоны, наз энергией энергией отдельные нуклоны, наз связи ядра связи ядра

Как можно определить энергию Как можно определить энергию связи ядра? связи ядра? Предложил Эйнштейн в 1905 г – основан Предложил Эйнштейн в 1905 г – основан Эйнштейн: покоящееся тело массой Эйнштейн: на применении закона о взаимосвязи взаимосвязи на применении закона о массы и энергии массы и энергии покоящееся тело массой mm обладает энергией Е = Е = mcmc22, , обладает энергией где с – скорость света где с – скорость света изменяется на ∆Е, его масса изменяется изменяется на ∆Е, его масса изменяется нана Следствие: когда энергия тела когда энергия тела Следствие: = ∆Е / cc22 ∆∆mm = ∆Е / Если нагреть 1 л воды от 0 до 10000С, то С, то Если нагреть 1 л воды от 0 до 100 его масса изменится на 5*10-12 кг. его масса изменится на 5*10-12 кг. Но визуально это незаметно (малые Но визуально это незаметно (малые изменения) изменения)

При При слиянии Вывод: Вывод: слиянии свободных нуклонов в ядро свободных нуклонов в ядро выделения энергии в результате выделения энергии в результате (которая уносится с фотонами) должна (которая уносится с фотонами) должна масса нуклонов или и масса уменьшится и нуклонов или уменьшится Масса ядра всегда меньше суммы Масса ядра всегда меньше суммы нуклонов, из которых оно состоит нуклонов, из которых оно состоит ∆∆М = М = ZmZmрр +   – MMяя           MMяя меньше суммы масс меньше суммы масс составляющих его нуклонов составляющих его нуклонов энергия связи ядра ядра   энергия связи           дефект масс дефект масс  + NmNmnn –        ЕЕсвсв = ∆Мс  = ∆Мс22

Удельная энергия связи – – энергия, энергия, Удельная энергия связи приходящаяся на один приходящаяся на один нуклон нуклон Из закона сохранения энергии => Из закона сохранения энергии => энергия в ядерной реакции энергия в ядерной реакции выделяется, , когда внутренняя когда внутренняя выделяется энергия ядра уменьшается (т.е. (т.е. энергия ядра уменьшается удельная энергия связи в ядрах – удельная энергия связи в ядрах – продуктах реакции – должна продуктах реакции – должна быть больше, чем в исходных быть больше, чем в исходных ядрах) => распад ядра распад ядра ядрах) =>

Виды ядерных реакций Виды ядерных реакций синтез – – образование ядра из 1.1.синтез образование ядра из менее массивных ядер (сближение (сближение менее массивных ядер ядер) – при очень большой ядер) – при очень большой температуре (десятки млн 0) – температуре (десятки млн 0) – термоядерные термоядерные В недрах звёзд, а на Земле впервые В недрах звёзд, а на Земле впервые в 1953 г в СССР в водородной в 1953 г в СССР в водородной бомбе бомбе 2.2.деление деление – – расщепление ядра на расщепление ядра на менее массивные ядра менее массивные ядра