Ядерные реакции
Цель урока: формировать представление о ядерных реакциях, в которые вступают ядра атомов, как очень разнообразных; эффективны реакции по превращению ядер, которые происходят под действием нейтронов, так как они не отталкиваются ядрами.
Ход урока
1. Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы
Самостоятельная работа
Вариант – 1.
№1. Найти удельную энергию связи, приходящуюся на 1 нуклон в ядре атома QUOTE
№2. Дать краткое описание величины энергии связи.
№3. Написать недостающие обозначения в ядерной реакции:
QUOTE
Вариант – 2.
№1. Определить удельную энергию связи, приходящуюся на 1 нуклон в ядре атома фтора .
№2. Дать краткое описание удельной энергии связи.
№3. Написать недостающие обозначения в ядерной реакции:
? + QUOTE .
2. Изучение нового материала
При взаимодействии ядер друг с другом или с элементарными частицами, происходит их превращение, которые называются ядерными реакциями.
Для осуществления ядерных реакций надо сблизить нуклоны до расстояний действия ядерных сил. Положительный заряд ядра оказывает противодействие сближению с одноименно заряженными частицами или ядрами. Чтобы такая частица проникла в ядро надо сообщить ей большую кинетическую энергию. Такую энергию сообщают протонам, дейтронам, α — частицам, ядрам разных элементов.
Кинетическую энергию частицам сообщают на ускорителях. Этот метод считается эффективным по следующим причинам: 1) частицам сообщается высокая энергия до 10 5MэВ; 2) можно применять протоны, которые при радиоактивном распаде не образуются, а у них заряд меньше, чем у α – частицы; 3) можно разгонять ядра тяжелее, чем α – частица.
В 1932 году была произведена первая реакция на протонах. Литий разделили на 2 ядра гелия: QUOTE
Энергетический выход ядерных реакций.
Если подсчитать энергию, в реакции превращении лития в 2 ядра гелия, то окажется, что кинетическая энергия 2 – х образовавшихся ядер больше энергии ядра лития. Дело в том, что часть внутренней энергии лития превращается в кинетическую энергию двух разлетающихся QUOTE
Разность энергий покоя ядер и частиц до реакции и после нее называется энергетическим выходом ядерной реакции.
Если происходит увеличение энергии после реакции – реакция идет с выделением энергии. Если энергия после реакции уменьшается – реакция идет с поглощением энергии.
Ядерные реакции на нейтронах.
Поворотным моментом в изучении ядерных реакций стало открытие нейтрона. Нейтроны не имеют зарядов, поэтому легко проникают внутрь ядра атома. QUOTE
Первым изучал реакции, вызванные нейтронами, Э. Ферми (ит. ф.) . Он обнаружил, что реакции вызываются как медленными, так и быстрыми нейтронами. Быстрые нейтроны для эффективности действия замедляют.
3. Закрепление изученного материала
Задача. Выделяется или поглощается энергия при ядерной реакции: QUOTE .
Дано: mLi=6,01513; mH=1,00783; mHe=4,00260; mHe=3,01602.
6,01513+1,00783→4,00260+3,01602
7,02296 > 7,01862 реакция идет с выделением энергии.
Подведем итоги урока
Домашнее задание: § 107, повт. § 105, № 1221.