1 / 40

FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Jądro atomowe

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.

kira
Download Presentation

FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Jądro atomowe

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. FIZYKA dla studentów POLIGRAFIIJądro atomowe

  2. Doświadczenie Rutherforda Jądro atomowe Na jaką odległość może zbliżyć się do jądra cząstka ? Wzór słuszny dla r > R, gdzie R – promień jądra.

  3. 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

  4. Jądro atomowe Masę jądra można wyznaczyć za pomocą spektrometru masowego Wiązka jonów przyspieszana jest najpierw w polu elektrycznym określonym przez różnicę potencjałów U, a następnie zakrzywiana w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B, prostopadłym do kierunku ruch jonów.

  5. 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

  6. Gęstość materii jądrowej masa 1 cm3 materii jądrowej wynosi ok. 230 milionów ton Wzór Fermiego: Jądro atomowe

  7. Masa jądra Energia wiązania Suma mas neutronów i protonów Defekt masy

  8. rozszczepienie synteza jądrowa Energia jądrowa

  9. Spin jądra Spin jądra  jest sumą wektorową spinów poszczególnych nukleonów oraz ich momentów orbitalnych. • Spiny jąder zawierających parzystą liczbę nukleonów są całkowite (równe są całkowitej wielokrotności stałej Plancka) • Spiny jąder, w których liczba protonów jak i liczba neutronów jest podzielna przez dwa, tzn. obie liczby są parzyste - są  równe zeru. • Spiny jąder o nieparzystej liczbie nukleonów są połówkowe (równe są nieparzystej wielokrotności połowy stałej Plancka)

  10. 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)

  11.  równe jest zeru dla jąder o A nieparzystym, dodatnie dla jąder parzysto-parzystych i ujemne dla jąder nieparzysto-nieparzystych. Model kroplowy

  12. Bariera kulombowska Model gazu Fermiego Poziomy energetyczne

  13. Jądra podwójnie magiczne: Model powłokowy

  14. Model powłokowy Jądra podwójnie magiczne

  15. Przemiany jądrowe Przemiana : Przemiana :

  16. Przemiany jądrowe

  17. Przemiana beta

  18. Przemiana : Proces statystyczny: Przemiany jądrowe

  19. Ile jąder zostanie? Czas połowicznego zaniku: Przemiany jądrowe

  20. Aktywność źródła: Datowanie promieniotwórcze Przemiany jądrowe Bekerel Bq – 1 rozpad na sekundę

  21. Szeregi promieniotwórcze Po

  22. 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

  23. Rozpraszanie sprężyste: Rozpraszanie niesprężyste: Reakcja właściwa: Reakcje jądrowe

  24. Zasada zachowania energii: Energia progowa Reakcje jądrowe Q > 0 – reakcja egzotermiczna Q < 0 – reakcja endotermiczna

  25. Reakcja rozszczepienia

  26. Reakcja rozszczepienia

  27. Reakcja rozszczepienia

  28. 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

  29. energia: cząstka (elektron) mc2 0 -mc2 dziura (pozyton) Antycząstki P.A.M.Dirac (1928) – relatywistyczne równanie falowe

  30. pozyton foton elektron kreacja pary hmin = 2mec2  1.02 MeV

  31. foton elektron  pozyton foton anihilacja Znikają elektron i pozyton, pojawiają się 2 fotony (E 0.5 MeV)

  32. Model Standardowy Do chwili obecnej odkryto około dwieście cząstek (z których większość nie jest cząstkami elementarnymi). • Model Standardowy– teoria opisująca wszystkie cząstki i oddziaływania między nimi za pomocą: • 6 kwarków • 6 leptonów • cząstek przenoszących oddziaływania Każdej cząstce odpowiada antycząstka

  33. kwarki (spin = ½) i leptony (spin = ½) PPb 2002

  34. Hadrony • Z kwarków zbudowane są hadrony: • z trzech kwarków – bariony • z kwarku i antykwarku - mezony

  35. Bariony Większość masy hadronu to energia wiązania kwarków.

  36. Mezony

  37. Leptony Leptony = (e, e), (,  ), (,  ) + antycząstki są fermionami oddziałujacymi słabo, Liczba leptonowa:

  38. czas Oddziaływania Wirtualne cząstki przenoszące oddziaływanie Zasada nieoznaczoności: 1 cząstka wysyła i pochłania cząstki wirtualne 1 cząstka wysyła, a 2 cząstka pochłania cząstki wirtualne

  39. Oddziaływania

More Related