240 likes | 397 Views
FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Jądro atomowe. Doświadczenie Rutherforda. Jądro atomowe. Na jaką odległość może zbliżyć się do jądra cząstka ?. Wzór słuszny dla r > R , gdzie R – promień jądra. Jądro atomowe. Dla jądra węgla: E k = 5.1MeV, R = 3.4*10 -15 m.
E N D
Doświadczenie Rutherforda Jądro atomowe Na jaką odległość może zbliżyć się do jądra cząstka ? Wzór słuszny dla r > R, gdzie R – promień jądra.
Jądro atomowe Dla jądra węgla: Ek = 5.1MeV, R = 3.4*10-15m Dla jądra aluminium: Ek = 9.0MeV, R = 4.1*10-15m Rozmiar jądra: 10-15m Rozmiar atomu: 10-10m
Ładunek jądra = n·e+ Masa jądra około dwukrotnie większa niż masa protonów. Nukleony – protony i neutrony Jądro atomowe • Nuklidy o tej samej liczbie Z tj. liczbie protonów - to izotopy, • Nuklidy o tej samej liczbie N tj. liczbie neutronów - to izotony, • Nuklidy o tej samej liczbie A tj. liczbie nukleonów - to izobary
Gęstość materii jądrowej masa 1 cm3 materii jądrowej wynosi ok. 230 milionów ton Wzór Fermiego: Jądro atomowe
Masa jądra Energia wiązania Suma mas neutronów i protonów Defekt masy
rozszczepienie synteza jądrowa Energia jądrowa
Siły jądrowe • niezależne od ładunku elektrycznego • krótkozasięgowe. (zasięg rzędu 10-15 metra) • własność wysycania (każdy nukleon oddziałuje tylko z najbliższymi sąsiadami) • siły jądrowe zależne są od wzajemnej orientacji spinów nukleonów (nie są siłami centralnymi)
równe jest zeru dla jąder o A nieparzystym, dodatnie dla jąder parzysto-parzystych i ujemne dla jąder nieparzysto-nieparzystych. Model kroplowy
Bariera kulombowska Model gazu Fermiego Poziomy energetyczne
Jądra podwójnie magiczne: Model powłokowy
Model powłokowy Jądra podwójnie magiczne
Przemiany jądrowe Przemiana : Przemiana :
Przemiana : Proces statystyczny: Przemiany jądrowe
Ile jąder zostanie? Czas połowicznego zaniku: Przemiany jądrowe
Aktywność źródła: Datowanie promieniotwórcze Przemiany jądrowe Bekerel Bq – 1 rozpad na sekundę
Nazwa szeregu A Izotop początkowy Izotop końcowy T1/2, lat torowy 4n 23290Th 20882Pb 1.4*1010 neptunowy 4n+1 23793Np 20983Bi 2.2*106 uranowo-radowy 4n+2 23892U 20682Pb 4.5*109 uranowo-aktynowy 4n+3 23592U 20782Pb 7.2*108 Szeregi promieniotwórcze
1. Pręty paliwowe – materiał rozszczepialny 3. Kanał chłodzenia - ciekły sód lub woda 2. Moderator ( spowalnia neutrony) - grafit lub tzw. ciężka woda 4. Pręty regulacyjne (kadm pochłania neutrony - ma spowalniać lub przyspieszać reakcję) Reaktor jądrowy