Сабақ тақырыбы: Атом ядросының құрылысы. Ядроның байлансы энергиясы. Жалпы мақсаты
жүктеу/скачать 0,74 Mb.
|
| Атом ядросының құрамы
Z -Атомның реттік нөмері (протондар саны) N-нейтронның саны A – химиялық элементтің салыстармалы атомдық массасына тең. A = Z+ N N= A- Z дролық зарядтары бірдей(Z), ал массалық сандары А әртүрлі элементтердің атомдарын изотоптар деп атайды. Мысалы: Оттегі атомының изотопын мына суреттен көруге болады Массалық сандары А бірдей, зарядтық сандары Z әртүрлі нуклидтерді изобаралар деп атайды. Атом ядросының тұрақтылығы табиғаты бөлек аса зор тартылыс күші бар екенін дәлелдейді. Ядродағы нуклондарды ыдырап кетуден сақтап, оның берік байланысын қамтамасыз ететін күштер ядролық күштер деп аталады. Ядролық күшті сипаттайтын аналитикалық өрнек жоқ. Бірақ та, ядролық күштердің қасиеті жақсы зерттелген. Ядролық күштер қасиеттеріне тоқталайық: 1 Мыс: протонның центрінен 10-15м қашықтықта ядролық күштер кулондық күштен 35 есе, ал тартылыс күштен 1038 есе қуатты болады. Сол себепті ядролық күштер күшті әрекеттесу күштері болып табылады. ІІ. Нуклондардың ядродағы байланыс энергиясы. Мя< Zmp + Nmn ∆М= Zmp + Nmn - Mя - масса ақауының формуласы; Массалар ақауы деп – Ядролық тарту күшінің жұмысы есебінен нуклондардан атом ядросы түзілгенде пайда болатын массалар айырымын айтамыз. Байланыс энергиясының формуласы: Еб= ΔMc2=( Zmp + Nmn - Mя )c2 немесе Еб=( ZmН + Nmn – Mа )c2 ; Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға ыдырату үшін қажетті минимал энергияны- ядроның байланыс энергиясы дейміз. Энергия үшін МэВ қолданылады: Еб= ( Zmp + Nmn - Mя )931,5 МэВ немесе Еб=( ZmН + Nmn – Mа )931,5 МэВ. ∆М= Еб / c2. Байланыс энергиясы өте ғаламат. Екі вагон тас көмірді жаққан кезде қанша энергия мөлшері бөлінсе, сутегінен 4 г гелий массасын түзу үшін сондай энергия бөлінеді. Барлық үлкен Әлем кеңістігінде, оның ішінде жер шарында, сутегі - ең көп таралған элементтердің бірі. Сондықтан физиктердің, барлық басқа мамандардың негізгі мақсаты сутегі энергиясын бейбіт мақсат үшін қолдану. ІІІ. Меншікті байланыс энергиясы деп ядроның байланыс энергиясының А массалық санға қатынасын, яғни бір нуклонға сәйкес келетін байланыс энергиясын айтады: Ем.б= Еб/А ; Нуклондардың меншікті байланыс энергиясы түрлі атом ядроларында бірдей емес. Ядродағы нуклондардың меншікті байланыс энергиясының массалық А санға тәуелділігі мына суретте көрсетілген. Массалық А санының артуына байланысты Ем.б 1Н2 – дейтерийдің ядросында 1,1 МэВ/нуклон мәнінен темірдің 26Fe 56 изотопы үшін 8,8 МэВ/нуклон мәніне арта бастайды. Ем.б максимал болатын элементтердің ядролары ең тұрақты ядролар болып табылады. Енді массалық сан А артқанымен Ем.б кеми береді, мыс: уранның 92U238 изотопында 7,6 МэВ/нуклон. Жеңіл элементтердің Ем.б кемуі беттік құбылыстармен байланысты. Сондықтан ядроның ішіндегі нуклондармен салыстырғанда ядроның бетіндегі нуклондардың байланыс энергиясы аз. Ядро кіші болған сайын нуклондардың көпшілігі ядро бетіне жақын орналасады. Сол себепті жеңіл ядролардың меншікті байланыс энергиясы аз. жүктеу/скачать 0,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|