Внутриядерные силы и их свойства реферат
Обновлено: 18.05.2024
В 1932г. после открытия протона и нейтрона учеными Д.Д. Иваненко (СССР) и В. Гейзенберг (Германия) предложили протонно-нейтронную модель атомного ядра.
Согласно этой модели ядро состоит из протонов и нейтронов. Общее число нуклонов (т. е. протонов и нейтронов) называют массовым числом A: A = Z + N. Ядра химических элементов обозначают символом :
X – химический символ элемента.
Например, – водород, – кислород, – уран.
Для характеристики атомных ядер вводится ряд обозначений. Число протонов, входящих в состав атомного ядра, обозначают символом Z и называют зарядовым числом (это порядковый номер в периодической таблице Менделеева). Заряд ядра равен Ze, где e – элементарный заряд. Число нейтронов обозначают символом N.
Ядерные силы
Для того, чтобы атомные ядра были устойчивыми, протоны и нейтроны должны удерживаться внутри ядер огромными силами, во много раз превосходящими силы кулоновского отталкивания протонов. Силы, удерживающие нуклоны в ядре, называются ядерными. Они представляют собой проявление самого интенсивного из всех известных в физике видов взаимодействия – так называемого сильного взаимодействия. Ядерные силы примерно в 100 раз превосходят электростатические силы и на десятки порядков превосходят силы гравитационного взаимодействия нуклонов.
Ядерные силы обладают следующими свойствами:
- обладают силами притяжения;
- является силами короткодействующими (проявляются на малых расстояниях между нуклонами);
- ядерные силы не зависят от наличия или отсутствия у частиц электрического заряда.
Дефект массы и энергия связи ядра атома
Важнейшую роль в ядерной физике играет понятие энергии связи ядра.
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.
Энергию связи любого ядра можно определить с помощью точного измерения его массы. В настоящее время физики научились измерять массы частиц – электронов, протонов, нейтронов, ядер и др. – с очень высокой точностью. Эти измерения показывают, что масса любого ядра Mя всегда меньше суммы масс входящих в его состав протонов и нейтронов:
Разность масс называется дефектом масс. По дефекту массы с помощью формулы Эйнштейна E = mc 2 можно определить энергию, выделившуюся при образовании данного ядра, т. е. энергию связи ядра Eсв:
Эта энергия выделяется при образовании ядра в виде излучения γ-квантов.
Ядерная энергетика
В нашей стране была построена первая в мире атомная электростанция и запущена в 1954 году в СССР, в городе Обнинске. Развивается строительство мощных атомных электростанций. В настоящее время в России 10 действующих АЭС. После аварии на Чернобыльской АЭС приняты дополнительные меры по безопасности атомных реакторов.
- практическая независимость от источников топлива из-за небольшого объёма используемого топлива;
- экологическая чистота при правильной эксплуатации.
- тяжелые последствия аварий;
- радиоактивные отходы;
- тепловое загрязнение;
- содействие распространению ядерного оружия. Схема работы атомной электростанции на двухконтурном водо-водяном энергетическом реакторе (ВВЭР)
Изучение экспериментальных данных по рассеянию нуклонов на ядрах. Основные свойства ядерных сил. Расчет спинов и магнитных моментов ядер, различной устойчивости атомов, периодичности изменений их свойств. Синтез капельной и оболочечной ядерных моделей.
Подобные документы
Атомное ядро, история открытия. Силы, действующие в ядре. Ядерный ферми-газ, одночастичные состояния нейтронов и протонов. Общее понятие об энергии Ферми. Коллективное вращение ядра относительно внешней системы координат и одночастичное движение нуклонов.
реферат, добавлен 31.05.2016
Строения атомных ядер химических элементов, принципы их обозначения. Применение понятия потенциальной энергии для изучения внутриядерного взаимодействия. Анализ зависимости энергии нуклонов от расстояния между ними. Методы определения энергии связи ядра.
реферат, добавлен 25.02.2010
Радиоактивность и продукты деления атомных ядер. Взаимодействие нейтронов с атомными ядрами. Особенности ядерного реактора как источника теплоты. Устройство энергетических ядерных реакторов. Требования к конструкциям активной зоны и ее характеристики.
реферат, добавлен 02.12.2015
Знакомство с методами теплофизического исследования тепловыделяющих элементов ядерных энергетических реакторов. Рассмотрение особенностей экспериментального определения теплофизических свойств ядерного топлива и твэлов ядерных энергетических установок.
статья, добавлен 02.08.2018
Современные ядерные энергоустановки на реакторах. Потенциальные преимущества термоядерного реактора, управляемый синтез. Энергия ядерного синтеза. Выделение энергии в ядерных реакциях. Условие существования реакции синтеза и термоядерной энергии реакции.
реферат, добавлен 07.08.2011
Исследование строения атомного ядра и особенностей процесса его расщепления. Определение сущности принципа Паули как одного из фундаментальных принципов квантовой механики. Изучение ядерных сил, действующих между протонами и нейтронами внутри ядра.
лекция, добавлен 10.10.2014
Определение дисперсии моментов в фотоядерных реакциях ядра. Характеристика изомерных отношений выходов статистических реакций, при условии граничной энергии тормозных y-квантов. Исследование свойств ядра в области непрерывного спектра при облучении.
статья, добавлен 11.11.2013
История открытия низкоэнергетических ядерных реакций (LENR). Понятие холодного ядреного синтеза (ХЯС). Первое независимое подтверждение LENR. Стандартные возражения противников LENR и ХЯС. Основные проблемы LENR и ХЯС и перспективы их разрешения.
контрольная работа, добавлен 07.04.2015
Методические решения применения технологических ускорителей электронов для ядерных исследований. Средства адаптации радиационной установки ИЯИ НАН Украины с ускорителем электронов для исследований сечений электронного возбуждения изомерных состояний ядер.
статья, добавлен 22.08.2013
Взаимодействие между ядрами, приводящее к преобразованию ядра. Ряд дискретных квазистационарных энергетических уровней, имеющих конечное время жизни. Сечения ядерных реакций в микромире. Величина плотности потока частиц. Законы сохранения в реакциях.
Элементарные частицы в ядре удерживаются особыми силами, называемыми ядерными. Кратко рассмотрим особенности этих сил.
Строение атомного ядра
В опытах Э. Резерфорда в начале XXв было установлено, что весь положительный заряд атома сконцентрирован в весьма малой части атома – в ядре.
Рис. 1. Планетарная модель атома.
Рис. 2. Протоны и нейтроны в ядре.
Ядро самого легкого и распространенного элемента в Вселенной – водорода – состоит лишь из одного протона. Но, большинство ядер содержит большее количество протонов, оно равно атомному номеру элемента в таблице Менделеева. Самый тяжелый из стабильных элементов, не подверженных радиоактивному распаду – свинец-208, содержащий 82 протона и 126 нейтронов.
Все протоны заряжены одинаково, и такое большое число протонов, находящихся рядом, должно подвергаться действию больших сил отталкивания. Ядра должны очень быстро распадаться. Однако, в реальности этого не наблюдается. Следовательно, существуют силы, удерживающие протоны внутри ядра. Что это за силы ?
Ядерные силы
Силы электромагнитной природы выталкивают протоны из ядра, и не могут удерживать протоны вместе. Протоны обладают массой, а значит, должны испытывать гравитационное притяжение. Однако, подсчет показывает, что электрическое отталкивание между протонами в .25\times10^$ раз превышает силы гравитации.
Рис. 3. Сильное (ядерное) взаимоедйствие.
Важнейшая характеристика ядерных сил – малый радиус их действия, около $10^ – 10^м$. На больших расстояниях интенсивность ядерного взаимодействия резко убывает. Именно эта особенность и определяет размеры атомных ядер.
Электромагнитное взаимодействие имеет бесконечный радиус действия потому, что его переносчики (фотоны) сами в нем не участвуют, имеют нулевую массу покоя и могут свободно переноситься от одной заряженной частицы к другой. Переносчики же Сильного взаимодействия (глюоны и составленные из них пионы) имеют массу и сами участвуют во взаимодействии, притягиваясь к испустившему их нуклону. В результате они не могут удалиться от нуклона на большие расстояния.
Что мы узнали?
Нуклоны внутри ядер удерживаются ядерными силами, которые в 100 раз сильнее кулоновских. Это взаимодействие особой природы, самое сильное из известных, поэтому оно называется Сильным. Его особенность – малый радиус действия, не превышающий размера атомного ядра.
Реферат
Тема: Физика атомного ядра. Структура атомных ядер. Ядерные силы.
Введение.
Физика атомного ядра. Структура атомных ядер. Ядерные силы.
Энергия связи ядер. Дефект массы. Ядерные силы. Ядерные реакции.
Закон радиоактивного распада
4. Измерение радиоактивности и радиационная защита
Заключение.
Список использованной литературы.
Атомная физика возникла на рубеже 19-20 вв. на основе исследований оптических спектров. Она занималась изучением строения атома и изучением его свойств. Была разработана количественная теория атома. Последующие исследования свойств атомов и электронов завершились созданием квантовой механики — физической теории, описывающей законы микромира. Квантовая механика является теоретическим фундаментом атомной физики, а она в свою очередь выступает опытным полигоном. Атомной физикой установлены оптические спектры атомов различных химических элементов, связь закономерностей спектров с системой энергетических уровней, подтвердила то, что внутренняя энергия атома квантуется и изменяется дискретно. Вследствие изучения радиоактивности произошло выделение ядерной физики, изучающей взаимопревращение элементарных частиц — физика элементарных частиц. Атомная физика добилась огромных успехов в изучении процессов, происходящих в атомных ядрах и взаимопревращение элементарных частиц. Но эта дисциплина изучает ту часть, в которой не происходит изменение с самим ядром, а только с электронной оболочкой. Ядерная физика изучает превращения атомных ядер, происходящие как в результате радиоактивных распадов, так и в результате различных ядерных реакций.
Асаенок И.С., Лубашев Л.П., Навоша А.И. Радиационная безопасность
- формат pdf
- размер 588 КБ
- добавлен 01 мая 2010 г.
Багрий А.К., Галкин Г.П. Защита от атомного, химического и бактериологического оружия
- формат pdf
- размер 25.94 МБ
- добавлен 20 октября 2009 г.
Лосев А.М. (ред.) Поражения атомным оружием и вопросы медицинского обеспечения
- формат djvu
- размер 15.62 МБ
- добавлен 20 ноября 2011 г.
М.: Военное Издательство Министерства Обороны Союза ССР, 1957. - 296 с. В настоящей книге излагаются основные данные о поражающем действии атомного оружия на людей и животных, о патогенезе, клиническом течении, лечении и мероприятиях по предупреждению поражений. Кратко даны основные положения по медицинскому обеспечению войск в условиях применения атомного оружия. В книге приведены также сведения из ядерной физики, физические основы атомного взр.
Методическое руководство по ИСИЗ персонала АЭС(1986)
- формат djvu
- размер 688.67 КБ
- добавлен 03 мая 2010 г.
Методическое руководство по индивидуальной защите nepсонала атомных станций и физико-гигиенические требоания к изолирующим средствам индивидуальной защиты М . : 3HeprOaTOMиздат, 1986. - 48 c.: ил. - (Б-Ka эксплуатационщика AЭC; Выпуск 10). Изложены основные положения по индивидуальной защите персонала на АЭс с реакторами различного типа. Oсновное внимание уделено выбору и регламентации применения различных типов СИЗ с учетом проводимых работ.
Михайлов В.Н. Ядерные испытания СССР. Тоцкие войсковые учения с применением атомной бомбы. Том 1. Глава 6
- формат pdf
- размер 2.4 МБ
- добавлен 14 апреля 2009 г.
М.: РФЯЦ - ВНИИЭФ, 1998 г. - 47 стр. Введение. Войсковые учения 1954 года. Применение атомного оружия. Группировка войск. Ход учения. Обеспечение безопасности учения. Воспоминания участников учений. Приложения – 4 шт.
Носовский А.В. Вопросы дозиметрии и радиационная безопасность на атомных электрических станциях
- формат doc, txt
- размер 1.46 МБ
- добавлен 23 мая 2008 г.
В формате Word, удобно для написания рефератов, курсовых и т.д. Основы дозиметрии. Основы математики, физики и других наук. Радиоактивность. Виды ионизирующих излучений. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции и ядерное топливо. Атомные электрические станции. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Основные понятия и определения. Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом. Взаимодействие легких заряженных частиц с веще.
Памятка солдату и сержанту по защите от атомного оружия
- формат pdf
- размер 14.3 МБ
- добавлен 11 февраля 2011 г.
Военное издательство Министерства обороны Союза ССР, Москва - 1954 г. , 48 с. СОДЕРЖАНИЕ Краткие сведения об атомном оружии Что такое атомное оружие Поражающее действие атомного взрыва Характеристика атомного взрыва Ударная волна Световое излучение Проникающая радиация Радиоактивное заражение Поражающее действие боевых радиоактивных веществ Средства и способы противоатомной защиты Оборонительные сооружения Индивидуальные средства противохимическ.
Перевезенцев В.В. Основы инженерных методов расчетов защиты от ионизирующих излучений ядерных энергетических установок
- формат djvu
- размер 1.32 МБ
- добавлен 04 марта 2009 г.
Перевезенцев В.В. Основы инженерных методов расчетов защиты от ионизирующих излучений ядерных энергетических установок : Учебное пособие.-Москва.: Издательство МГТУ, 1994 - 68 с. Рассмотрены закономерности ослабления ионизирующих излучений (нейтронов и гамма-квантов) в веществе. Определены хар-ки источников ионизирующих излучений в ядерных энергетических установках. Описаны дозовые характеристики полей ионизирующих излучений и их единицы измерен.
Шевченко А.Д., Чугасов А.А. (под ред.) Краткий справочник по боевым свойствам ядерного оружия
- формат djvu
- размер 2.04 МБ
- добавлен 21 августа 2010 г.
М: . 1969. - 168 с. Настоящий Справочник представляет собой второе издание Краткого справочника по боевым свойствам атомного оружия и противоатомной защите, вышедшего о 1959 году. В новое издание дополнительно включены краткие сведения об устройстве ядерных боеприпасов, материалы об электромагнитном импульсе и оценке радиационной обстановки при ядерных взрывах, уточнены данные, характеризующие поражающие факторы и их воздействие на различные объе.
Шпаргалка - Защита населения и хозяйственных объектов в ЧС
- формат doc
- размер 632 КБ
- добавлен 16 июня 2009 г.
Радиационное загрязнение территории РБ. Строение атомного ядра. Ядерное взаимодействие. Энергия связи ядер. Закон радиоактивного распада. Виды распадов. Правила смещения. Радиоактивность и единицы её измерения. Экспозиционная доза. Поглощённая доза. Полулетальная доза. Естественный радиационный фон Земли. Космическое излучение. Искусственные источники радиации. Атомная энергетика. Атомные реакторы. Принцип действия ядерного реактора. Авария на ЧА.
Читайте также: