FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Jądro atomowe
Jądro atomowe Doświadczenie Rutherforda 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* m Dla jądra aluminium: E k = 9.0MeV, R = 4.1* m Rozmiar atomu: m Rozmiar jądra: m
Jądro atomowe Ładunek jądra = n·e + Masa jądra około dwukrotnie większa niż masa protonów. Nukleony – protony i neutrony 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
Jądro atomowe masa 1 cm 3 materii jądrowej wynosi ok. 230 milionów ton Gęstość materii jądrowej Wzór Fermiego:
Defekt masy Suma mas neutronów i protonów Masa jądra Energia wiązania
Energia jądrowa rozszczepienie synteza jądrowa
Siły jądrowe niezależne od ładunku elektrycznego krótkozasięgowe. (zasięg rzędu metra) własność wysycania (każdy nukleon oddziałuje tylko z najbliższymi sąsiadami) siły jądrowe zależne są od wzajemnej orientacji spinów nukleonów (nie są siłami centralnymi)
Model kroplowy równe jest zeru dla jąder o A nieparzystym, dodatnie dla jąder parzysto-parzystych i ujemne dla jąder nieparzysto-nieparzystych.
Model gazu Fermiego Bariera kulombowska Poziomy energetyczne
Model powłokowy Jądra podwójnie magiczne:
Model powłokowy Jądra podwójnie magiczne
Przemiany jądrowe Przemiana :
Przemiany jądrowe
Przemiana beta
Przemiany jądrowe Przemiana : Proces statystyczny:
Przemiany jądrowe Czas połowicznego zaniku: Ile jąder zostanie?
Przemiany jądrowe Aktywność źródła: Bekerel Bq – 1 rozpad na sekundę Datowanie promieniotwórcze
Szeregi promieniotwórcze Po
Szeregi promieniotwórcze Nazwa szeregu A Izotop początkowy Izotop końcowy T 1/2, lat torowy4n Th Pb1.4*10 10 neptunowy4n Np Bi2.2*10 6 uranowo- radowy 4n U Pb4.5*10 9 uranowo- aktynowy 4n U Pb7.2*10 8
Reakcja rozszczepienia
Reaktor jądrowy 1. Pręty paliwowe – materiał rozszczepialny 2. Moderator ( spowalnia neutrony) - grafit lub tzw. ciężka woda 3. Kanał chłodzenia - ciekły sód lub woda 4. Pręty regulacyjne (kadm pochłania neutrony - ma spowalniać lub przyspieszać reakcję)