ЕГЭ 2020 - Онлайн.Помощь
ege-mobile.ru

Основные понятия и законы ядерной физики

В 1932 г. советский физик Д. Иваненко и немецкий физик В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра атома. По этой модели ядро атома состоит из двух видов элементарных частиц — протонов и нейтронов. Так как в целом атом электрически нейтрален, то число протонов в ядре равно числу электронов в атомной оболочке. Следовательно, число протонов равно атомному номеру элемента (Z) таблицы Менделеева. Сумму числа протонов Z и числа нейтронов N называют массовым числом и обозначают A.
A = Z + N. Под энергией связи понимают ту энергию, которая необходима для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны. Энергию связи атомных ядер можно рассчитать по формуле:
Eсв = ΔMc2.

Величину ΔM называют дефектом масс, который определяется по формуле:
ΔM = Zmp + Nmn - Mя,
где mp — масса протона, mn — масса нейтрона.

Самопроизвольное испускание неких частиц атомами получило название радиоактивность. Было установлено, что радиоактивные элементы испускают три вида излучения. Их назвали α-, β- и γ- лучами.

Природа α-, β- и γ- лучей различна. γ-лучи — это электромагнитные волны с очень маленькой длиной волны (от 10-8 до 10-11 см). β-лучи — это электроны, движущиеся со скоростями, близкими к скорости света, α--лучи — это поток ядер атомов гелия (дважды ионизированные атомы гелия). α-, β- и γ- лучи испускаются атомами радиоактивных элементов при их превращениях.

Для α- и β-распада действует правило смещения: при α-распаде ядро теряет положительный заряд 2e, а масса его убывает на 4 атомных единицы. В результате элемент смещается на 2 клетки к началу периодической системы. Если α-распад претерпевает элемент X, то в результате получается элемент Y:

AZX → A-4Z-2Y + 42He.

При β-распаде из ядра вылетает электрон. Он символически изображается 0-1e, т. к. масса его очень мала. После β-распада элемент смещается на одну клетку к концу таблицы Менделеева:
AZX → AZ+1Y + 0-1e.

При γ-распаде заряд не меняется, масса ядра меняется ничтожно мало.

Число α-распадов:
N(α) = (A1 - A2) / 4. Число β-распадов:
N(β) = 2N(α) - (Z1 - Z2).
Copyright © Михаил Бегунов, 2012-2020