Ядерные реакции

решить задачи, поставив презентацию на воспроизведение (слайды 12-14)
Выполните тест «Ядерные

реакции»

с элементарными частицами или друг с другом.
Первая ядерная реакция была

осуществлена Э. Резерфордом в 1919 году в опытах по обнаружению протонов в продуктах распада ядер.

котором действуют ядерные силы.
Для этой цели используют ускорители элементарных частиц.

энергию, чем при использовании альфа-частиц радиоактивных элементов.
Во-вторых, можно использовать протоны,

которые более мобильны, чем альфа-частицы, но не появляются в процессе радиоактивного распада.
В-третьих, можно ускорить ядра более тяжелые, чем ядра гелия.

лития на две альфа-частицы.
Альфа-частицы разлетаются в разные стороны вдоль одной

прямой (согласно закону сохранения импульса)
Импульс протона << импульса альфа-частиц (треков протонов на фотографии не видно)

покоя ядер и частиц до реакции и после реакции.
В соответствии

с законом сохранения энергии изменение кинетической энергии в процессе ядерной реакции равно изменению энергии покоя участвующих в реакции ядер и частиц.

как лишены заряда.
Более эффективное воздействие на ядра оказывают медленные нейтроны.
Нейтроны

замедляют в воде, содержащей большое количество протонов (аналогично взаимодействию шаров одинаковой массы).
Изучать реакции на нейтронах первым начал итальянский физик Энрико Ферми.

открыто деление ядер урана.
Деление ядра возможно благодаря тому, что

масса покоя тяжелого ядра больше суммы масс покоя осколков, возникающих при делении.

числа
Чем больше энергия связи ядра, тем большая энергия должна выделяться

при образовании ядра и, следовательно, тем меньше внутренняя энергия образовавшейся системы.
При делении ядра энергия связи, приходящаяся на каждый нуклон, увеличивается на 1 МэВ.
Ни при какой другой ядерной реакции (кроме деления) столько энергии не выделяется!

ЧЕМ МЕНЬШЕ ПРОЦЕНТ НЕЙТРОНОВ В ЯДРЕ, ТЕМ ОНО УСТОЙЧИВЕЕ.

В ядре действуют ядерные (силы притяжения) и кулоновские (силы отталкивания). Так как ядерные силы существенно убывают с увеличением расстояния, то увеличение числа нейтронов «увеличивает» расстояние между протонами, ослабляя ядерные и «давая преимущество» кулоновским силам.

ядерное происхождение.
Большая кинетическая энергия, которой обладают осколки, возникает вследствие их

кулоновского отталкивания.
Кинетическая энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана, огромна – порядка 200 МэВ.
При полном делении всех ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется такая же энергия, как и при сгорании 3 т угля или 2,5 т нефти.

для осуществления ядерных реакций?
Для чего необходимо так сильно сближать ядра

или частицы?
Почему выгоднее частицы и ядра ускорять, а не использовать естественную радиоактивность?
Что называют энергетическим выходом ядерных реакций?
За счет чего достигается этот выход?
Почему выгоднее использовать нейтроны?
Как замедляют нейтроны?
Почему в воде?
В чем выгода медленных нейтронов?

ядра изотопа гелия 7,7 МэВ, ядра атома дейтерия 2,2 МэВ.

Е=Есв(3Не2)-2Есв(2Н1)

Е=7,7

МэВ-2 2,2 МэВ=3,3 МэВ

Ответ: Е=3,3 МэВ

связи у ядра атома изотопа лития равна 5,6 МэВ/нук., у

гелия удельная энергия связи 7,075 МэВ/нук.

Е=2Еуд(4Не2) 4 – Еуд(7Li3 ) 7

Е=2 4 7,075 МэВ – 7 5,6 МэВ = 56,6 – 39,2 = 17,4 МэВ

Ответ: Е= 17,4 МэВ

у ядер азота 115,6 МэВ, углерода – 92,2 МэВ, гелия

– 28,3 МэВ.

Е=Есв(12С6) + Есв(4Не2) - Есв(15N7 )

Е=92,2 МэВ + 28,3 МэВ – 115,6 МэВ = 4,9 МэВ

Ответ: Е = 4,9 МэВ

«ядерные реакции»