Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Обзор структурных уровней
Содержание
- 1. Обзор структурных уровней
- 2. ••• ⇔ нуклон ⇔ ядро ⇔ атом ⇔ молекула ⇔ НМС ⇔ •••Иерархический ряд физических структур
- 3. Элементарные частицыКлассический структурализм– ΔЕ
- 4. Существуют объекты, в отношении которых классический структурализм оказывается неадекватным (и бесполезным) Элементарные частицы
- 5. Электрический заряд, QПоложительно заряженныеНейтральныеОтрицательно заряженные Наблюдаемые ЭЧМасса
- 6. Спин (S) и магнитный момент (μ = γ ⋅ S)ФермионыБозоны Мультиплеты
- 7. Кварк-лептонная модель
- 8. Взаимодействия ЦВЕТОВЫЕкварк ↔ кваркЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕкварк ↔ кварккварк ↔ лептонлептон ↔ лептон
- 9. Слайд 9
- 10. Законы сохранения1) Электрического заряда: ∑ Qi =
- 11. Античастицы–ΔЕ = 2mc2 Рождение пары
- 12. Античастицы+ΔЕ = 2mc2 Аннигиляция пары
- 13. Q = +1 B = +1
- 14. Атомные ядраНа малых расстояниях диполи чувствуют друг
- 15. НуклоныОстаточные цветовые взаимодействияили «ядерные силы» (заметны только на малых расстояниях порядка 10–15 м)
- 16. Отдельные нуклоныАтомное ядро
- 17. Нуклонный состав ядерЧисла нейтронов Nn и протонов
- 18. Внутриядерные взаимодействияДва типа взаимодействий между нуклонами:фундаментальное электромагнитное,
- 19. Кулоновские силы являются силами отталкивания, причем кулоновская
- 20. Зависимость удельной энергии связи от массового числа
- 21. Область «метастабильности»
- 22. Проблема соотношения чисел протонов и нейтроновДля каждого
- 23. Фактор 2 — кинетическая энергия нуклоновТождественные нейтроны
- 24. (Np / Nn )*
- 25. Область стабильных ядер
- 26. При значительном нарушении протонно-нейтронного баланса ядро становтсся РАДИОАКТИВНЫМ и подвергается определенному виду распада.
- 27. Ядерная химияНестабильные ядра самопроизвольно превращаются в
- 28. β-распадПричина: нарушение протонно-нейтронного баланса
- 29. Скорость распадаN = No ∙ e–λt
- 30. Электронный распад (β– -распад) Примеры:
- 31. Позитронный распад (β+ -распад)Примеры:(20 минут)(72 с)(140 с)
- 32. Электронный захват (e-захват, К-захват)Примеры(53 дня)(35 дней)(370 000 лет)
- 33. K-захват: проникновение электрона с
- 34. Причина: потеря устойчивости большого ядра при его возмущении внешними силамиРеакция деленияЦепной (циклический) характер реакции
- 35. Слайд 35
- 36. Разветвленная цепная реакцияРегулирование за счет поглотителей нейтронов
- 37. Причина: выигрыш в энергии за счет появления новых ядерных сил типа n-n, n-p и p-pРеакция синтеза
- 38. Реакции синтеза протекают при высокой температуре (T
- 39. Слайд 39
- 40. 1H + 12C →
- 41. Реакции типа «мишень-снаряд»165Eu + 32S →
- 42. Ядерная спектроскопияЯдерный гамма-резонанс
- 43. ЯГР-спектрМессбауэровская спектроскопияFe(II)Fe(III)Элементный составВалентные состояния
- 44. Магнитная СТ структура ядерных уровней 57Fe и характерный вид мёссбауэровского спектра. Стрелками показаны разрешенные гамма-переходы.
- 45. Ядерный магнитный резонанс ΔЕ = hνХимическое строение молекул
- 46. Ядерный квадрупольный резонанс Квадрупольный момент Q =
- 47. Скачать презентанцию
••• ⇔ нуклон ⇔ ядро ⇔ атом ⇔ молекула ⇔ НМС ⇔ •••Иерархический ряд физических структур
Слайды и текст этой презентации
Слайд 4Существуют объекты, в отношении которых классический структурализм оказывается неадекватным (и
бесполезным)
Элементарные частицы
Слайд 5Электрический заряд, Q
Положительно заряженные
Нейтральные
Отрицательно заряженные
Наблюдаемые ЭЧ
Масса покоя, mo
Лептоны
Мезоны
Барионы
1
~ 200
~ 2000
Электрон, нейтрино
Мюон (μ-мезон)
протон, нейтрон
Глобальное описание
Слайд 8Взаимодействия
ЦВЕТОВЫЕ
кварк ↔ кварк
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ
кварк ↔ кварк
кварк ↔ лептон
лептон ↔ лептон
Слайд 10Законы сохранения
1) Электрического заряда: ∑ Qi = const
2) Лептонного
заряда: ∑ Li = const
(суммарное число
частиц-лептонов в изолированной системе не может изменяться) 3) Барионного заряда: ∑ Вi = const
(суммарное число частиц-барионов в изолированной системе не может изменяться)
Слайд 14Атомные ядра
На малых расстояниях диполи чувствуют друг друга, так как
силы притяжения и отталкивания имеют существенно разные величины
Остаточное взаимодействие
Слайд 15Нуклоны
Остаточные цветовые взаимодействия
или «ядерные силы»
(заметны только на малых расстояниях
порядка 10–15 м)
Слайд 17Нуклонный состав ядер
Числа нейтронов Nn и протонов Np
Изотопы
1Н
2Н 3Н
Изобары
40K (19р + 21n) 40Ar (18р +
22n) 
Слайд 18Внутриядерные взаимодействия
Два типа взаимодействий между нуклонами:
фундаментальное электромагнитное, обусловленное электрическими зарядами
протонов, а также собственными магнитными моментами протонов и нейтронов;
остаточное цветовое
(«ядерные силы»), обусловленное цветовыми зарядами кварков, содержащихся внутри расположенных рядом нуклонов.
Слайд 19Кулоновские силы являются силами отталкивания, причем кулоновская энергия отталкивания быстро
возрастает с увеличением заряда ядра
Ядерные силы являются силами притяжения и
отличаются насыщаемостью 
Слайд 22Проблема соотношения чисел протонов и нейтронов
Для каждого числа нуклонов N
= Np + Nn существует некоторое ОПТИМАЛЬНОЕ соотношение Np /
Nn, нарушение которого приводит к распаду ядра.Фактор 1 — кулоновские силы отталкивания между протонами
Чем меньше доля протонов, тем стабильнее ядро
Слайд 23Фактор 2 — кинетическая энергия нуклонов
Тождественные нейтроны вынуждены расселяться поодиночке,
в соответствии с правилом запрета Паули
Протоны и нейтроны расселяются попарно,
в результате чего суммарная энергия уменьшаетсяNp / Nn → 1
Слайд 26При значительном нарушении протонно-нейтронного баланса ядро становтсся РАДИОАКТИВНЫМ и подвергается
определенному виду распада.
Слайд 27 Ядерная химия
Нестабильные ядра самопроизвольно превращаются в более стабильные
α-распад
Причина: чрезмерно
большой заряд ядра, что приводит к выбросу α-частиц (ядер 4Не)
(1 МЭВ, в расчете на 1 моль актов распада,
соответствует 1,3⋅1012 Дж)
Слайд 30Электронный распад (β– -распад)
Примеры:
(12 лет)
(1,4·109 лет)
(23 мин)
(2,3 дня)
(22 мин)
(27 дней)
Слайд 34Причина: потеря устойчивости большого ядра при его возмущении внешними силами
Реакция
деления
Цепной (циклический) характер реакции
Слайд 36Разветвленная цепная реакция
Регулирование за счет поглотителей нейтронов
(B, Cd и
др.)
Критическая масса (объем)
Пространственная форма
Атомная бомба
Атомный реактор
Слайд 37Причина: выигрыш в энергии за счет появления новых ядерных сил
типа n-n, n-p и p-p
Реакция синтеза
Слайд 38Реакции синтеза протекают при высокой температуре (T > 109 K),
так как для сближения взаимодействующих ядер необходимо преодолеть большие силы
кулоновского отталкиванияТермоядерная (водородная) бомба
Слайд 40 1H + 12C → 13N +
γ
13N → 13C + e+ +
ν1H + 13C → 14N + γ
1H + 14N → 15O + γ
15O → 15N + e+ + ν
1H + 15N → 12C + 4He
4 1H = 4He + 2e+ + 2ν + 3γ + 25,7 МэВ
Цикл Бете (горение звезд)
Слайд 41Реакции типа «мишень-снаряд»
165Eu + 32S → 196Au + n
Научные
исследования в области ядерной химии
Синтез трансурановых элементов
Слайд 44Магнитная СТ структура ядерных уровней 57Fe и характерный вид мёссбауэровского
спектра. Стрелками показаны разрешенные гамма-переходы.
Слайд 46Ядерный квадрупольный резонанс
Квадрупольный момент
Q = 0,4 Ze (b2
– a2)
где a — экваториальный радиус,
b — полярный радиус.Q > 0
Q < 0
ЯКР-спектроскопия
