6. Местонахождение электрона в атоме в 1S состоянии
ψ = Ae - r/r1 A – нормирующий множитель
(интеграл от 0 до бескон.)( A2e -2r/r1)dV = (интеграл от 0 до бескон.)( A2e -2r/r14Pir2)dr = 1
dV=4Pir2dr
4Pi A2(интеграл от 0 до бескон.)( r2 e -2r/r1) = 1
A2 Pir13=1
A = sqr (1/ Pir13)
ψ = e - r/r1/ sqr ( Pir13)
dW = | ψ 2|dV
dW = (e -2r/r1/ ( Pir13)) 4Pir2dr – вероятность обнаружить электрон в dr
Радиальная плотность вероятности:
ρ(r) = dW/dr = (1/ Pir13) (e -2r/r1) 4Pir2
r стремится к 0, ρ(r) стремится к 0
r стремится к бесконечности, ρ(r) стремится к 0
∂ ρ(r) /∂ r = 0
(4/ r13)((-2/ r1) (e -2r/r1)r2 + 2r(e -2r/r1))=0
(4/ r13)( 2 r e -2r/r1)(1 – r/r1) = 0
1 – r/r1 = 0
r = r1 – максимальный радиус плотности вероятности
Сравнение с теорией Бора
ψ = e - r/r1/ sqr ( Pir13)
§8 Магнитные свойства и спин электрона.
Энергетические уровни электрона в атоме расщепляются изза того, что электрон имеет магнитный момент.
Спин – собственный неуничтожимый механический момент импульса электрона
L = [r, mV] – момент импульса
Pm = JS
Pm / L = l/2m
В квант механике
L= sqr(l(l+1)) ħ
L=n ħ по Бору
(l/2m) ħ sqr(l(l+1))
Pm = - eL/2m (вект) – орбитальным магнитный момент
e/2m – гиромагнитное отношение
по квантово-механической модели:
L = sqr(l(l+1)) ħ – закон квантования магнитных моментов
Pm = sqr(l(l+1))μб
μб = e ħ /2m – минимальная порция магнитного момента в природе
Запустили в состояние 1S => L=0
Если L=0 атомы прошли и с МП(магнитное поле?) не взаимодействовали. НО
Опыты Штерна и Германа
F = μ (∂B/∂x)Cosα
Cosα = (μ, B) (вект)
1S n=1 l=0 me=0 Pm=0
Опыт состоял в следующем: пучок атомов серебра пропускали через сильно неоднородное магнитное поле, создаваемое мощным постоянным магнитом. При прохождении атомов через это поле, в силу обладания ими магнитных моментов, на них действовала зависящая от проекции спина на направление магнитного поля сила, отклонявшая летящие между магнитами атомы от их первоначального направления движения. Причём, если предположить, что магнитные моменты атомов ориентированы хаотично (непрерывно), то тогда на расположенной далее по направлению движения атомов пластинке должна была проявиться размытая полоса. Однако вместо этого на пластинке образовались две достаточно чёткие узкие полосы, что свидетельствовало в пользу того, что магнитные моменты атомов пучка принимали лишь два определённых значения, что подтверждало предположение квантово-механической теории о квантовании магнитного момента атомов.
Гипотеза об электронном спине
У электрона есть собственный магнитный момент
Ls – спиновый механический момент (момент импульса)
Pms – спиновый магнитный момент
1925 Гаудсмит и Уленберг (1я теория. не прошла.)
S=1/2 ms = +-1/2
Ls = sqr(S(S+1)) ħ Ls = sqr(3) ħ /2
S – спиновое квантовое число
|Pms| = e Ls / m = (e ħ / m) sqr(S(S+1)) = sqr3 μб
Проекция на выбранное направление z:
Pmsz = e Lsz / m = e sqr3 ms ħ / m 2 = +- μб
Lsz = ms ħ
Электрон движется по орбите. У него будто маленькая магнитная стрелочка.
Объяснение расщепления спектральных линий:
Без учета спина:
С учетом спина:
Уровень расщепляется, линии носят дублетный характер
Тонкая структура линий.
Глава 6. Многоэлектронные атомы. Рентгеновские спектры..
§1 Принцип Паули (1925).
Состояние электрона в атоме характеризуется квантовыми числами:
Главное квантовое число: n=1,2,3.. E=-(1/n2)(k2me4/2 ħ 2)
Магнитное квантовое число: l=0,1,…,n-1 L= sqr(l(l+1)) ħ
Орбитальное квантовое число: ml=0,+-1,…,+-l Lz = ml ħ
Спиновое квантовое число: ms = +- ½ Pmsz = +- μб
В атоме не может быть 2х одинаковых электронов, находящихся в 1м и том же состоянии, кот. Характеризуется одним и тем же набором квантовых чисел.
Сколько электронов может быть в атоме при значении n? – 2n2 эл
§2 Распределение электронов в сложных атомах по оболочкам. Таблица Менделеева.
Принцип Паули определяет возможное количество электронов в атоме.
n=1 K-оболочка l=0 ml=0 ms=+-1/2 2 эл
n=2 L-оболочка l=0,1 ml=0,-1,0,1 ms=+-1/2 8 эл
n=3 N-оболочка l=0,1,2 ml=0,-1,0,1,-2,-1,0,1,2 ms=+-1/2 18 эл
n=4 M-оболочка 32 эл
электроны располагаются не произвольно а по оболочкам
распределение электронов по оболочкам
n | оболочка | подоболочки | Всего эл. | ||||
S(l=0) | P(l=1) | d(l=2) | f(l=3) | g(l=4) | |||
1 | K | 2 | 2 | ||||
2 | L | 2 | 6 | 8 | |||
3 | M | 2 | 6 | 10 | 18 | ||
4 | N | 2 | 6 | 10 | 14 | 32 | |
… | … | … | … | … | … | … | … |
Таблица Менделеева
I период {1.водород H – 1S1
2.гелий He – 1S2}
II период {3.литий Li – 1S22S1
4.бериллий Be – 1S22S2
10. Ne - 1S22S22p6}
§3 Спектр сложных атомов.
1.Рентгеновские спектры.
λ = –м
U = –В
Подогревный катод нужен чтобы испускать электроны
На фоне сплошного спектра выделяются спектральные линии
2.Тормозное рентгеновское излучение (белое)
- сплошная часть спектра
Высокое U сообщает высокую V электрону
T=eU
Энергия большая
hνmax = eU = hC/λmin
Коротковолновая граница тормозного рентгеновского излучения λmin= hC/ eU
Тормозное рентгеновское излучение не зависит от материала катода и анода.
При увеличении U излучение становится более жестким, λmin смещается в сторону коротких длин волн.
U2>U1
Характеристическое рентгеновское излучение
Зависит от материала анода
У каждого элемента свой спектр
Возникает если электрон имеет достаточную энергию для того чтобы выбить какой-либо электрон с оболочки
kα, kβ, kγ,.. серия k
аналогичная L серия с L оболочкой
самое жесткое излучение: k серия
kα – бОльшая интенсивность
kγ – бОльшая частота
sqr(ν) = a (z - b) – закон Мозли
a – константа в пределах каждой серии. z – порядковый нормер. b – константа экранирования в пределах серии.
Можно переписать его подобно сериальной формуле для оптических спектров:
1/λ = R (z - b)2(1/ni2-1/nj2)
R = 1,1 10 –7 м –1
a = R (1/λ) (1/ni2-1/nj2)
k – серия: b=1
l – серия: b=7,5
переход электрона с более дальнего от ядра на ближний уровень(оболочку) происходит в МП других электронов, они экранируют.
ν = С/ λ
С/ λ = ν = CR(z - b)2(1/ni2-1/nj2)
ni – номер оболочки куда переходит электрон, nj – откуда переходит
k-серия как одна серия не наблюдается, происходят и другие серии
включаем рентгеновскую трубку, первым появляется тормозное излучение, увеличиваем U и появляется характеристическое излучение
a = R (1/ni2-1/nj2) (1/λkα)
(1/λkα) = R (z-1)2(1-(1/4))
И оптические спектры и рентгеновские спектры могут наблюдаться на 1 объекте.
Рентг – с глубоких оболочек, близких к ядру
Оптич – (не обязательно выбивать электроны) воздействие фотона. Перемещение на возбужденный уровень. E меньше.
Природа одинаковая – электромагн. Волны.
Глава 7. Элементы квантовой статистики. Проводимость металлов.
§1 Понятие о квантовой статистике.
(вырожд сост – колво частиц = колву состояний
Невырожд сост – колво состояний >> колва частиц)
Классическая статистика рассматривает идеальный газ:
f(E, T) = A e –E/KT
невырожденные системы:
N/G <<1
N – число частиц, G – число состояний
Рассмотрим движение отдельных частиц. Величины изменяются непрерывно.
Квантовая статистика изучает вырожденные системы.
Условие вырождения: N/G~1
Величины изменяются дискретно. Квантовая статистика изучает совокупности тождественных частиц (частицы различить невозможно). Замена и перемена 1 частицы другой в системе ничего не меняет.
Функция распределения:
1)Фермионы (S=1/2)(например электрон)
f(E, T) = 1/ (e E-μ/KT+1) – функция Ферми-Дирака
её физический смысл: вероятность того что уровень с энергией E при температуре T занят электроном.
μ – химический потенциал – работа, которую нужно затратить чтобы в изолированной системе с V = const изменить N на 1
2)Бозоны (S=0,1)
f(E, T) = 1/ (e E-μ/KT–1) – функция Боза-Эйнштейна
фермионы – индивидуалисты, бозоны – коллективисты. Для фермионов работает принцип Паули (нет 2х электронов в 1 атомном состоянии), бозоны не подчиняются принципу Паули, они наоборот охотней занимают уровни где уже есть электрон
§2 Распределение коллективизированных электронов в металле по квантовым состояниям при T=0 и при Т>0.
1)T=0
Эл. Газ в металле находится в потенциальной яме.
N=nV (электронов)
Занято N уровней. Должны быть заняты самые низкие энергетические уровни. На них только 2 электрона.
Ef – уровень ферми – максимально возможная энергия в металле.
Ef = μ = (ħ2/2m)(3nPi2)2/3
Ef = 5 эв n = 5 *10 28 1/м3
n = –
график функции распределения: по ф. Ферми-Дирака: температуры низкие – энергии малые.
E<Ef стремится к 1
E>Ef стремится к 0
E=Ef = 1/2
Aвыхода в классике отсчитывалась от дна, а в квантовой механике работы выхода отсчитывается от уровня Ферми
2)Т>0
Тепловое движение может сообщеть E=3KT/2 , но принять ее электрон не может. Чтобы ее принять электрон должен перейти на вышележащий уровень, но все такие уровни заняты электронами. Ее может принять только электрон лежащий на уровне Ферми или вблизи него.
от всех электронов???)
Низкие температуры
Высокие температуры => Е большие
f(E, T) = 1/ (e E-Ef/KT+1)
величина e E-Ef/KT принимает большие значения >>1
f(E, T) = (e - E-Ef/KT) = e Ef/KT e - E/KT = const e - E/KT
(//??? функция – экспонента –//) ф-я Максвелла-Больцмана
Система эл. Газа стала невырожденной
Ef = KT
T f = Ef / k = (5эв 1,6Дж/эв)/(1,38Дж) ~ 104
Температура плавления ~ 10 3
§3 Динамика электрона в кристаллической решетке. Эффективная масса электрона.
Отношение неопределенностей
Электрон перемещается в кристаллической решетке, электрон квантовая частица => характ. Волна.
Если решетка идеальная, электрон перемещается беспрепятственно, однако такого не бывает:
∆x∆Px>= ħ
Px = ħk
k = 2Pi/ ħ – волновой вектор
ħ ∆x ∆k >= ħ ∆x ∆k >= 1 ∆x >= 1/∆k
если у электрона определена область локализации – движение характеризует волновой пакет.
вероятность в А мак больше
Vгр = dω/dk
E = ħω ω = E/ħ
Vгр = 1 dE/ħ dk
Эл. Поле (E напряженность)
F = eE (вект)
dA = FVгрdt - эта работа идет на увеличение E кин:
dA=dE
FVгрdt = dE dk/dk
F (1/ħ) (dE /dk) dt = (dE /dk) dk
dk/dt = F/ ħ
найдем ускорение:
a = 1/ ħ (d2E /dk2) (dk/dt)
a = (F/ ħ2) (d2E /dk2)
a=F/m =>
mэф = ħ2/(d2E /dk2) = m* - учитывает действие поля решетки на электрон (масса электрона в кристалле)
II З. Ньютона
F = eE + eEкр – без эфф. массы
F = eE – с эффективной массой
Эффективная масса упрощает формулы
mэф Свободного электрона
E = p2 / 2m
Движется вне кристалла с Екин = p2 / 2m
ħ k - импульс
ħ2 k2 /2m = E
dE /dk = (ħ2 2k /2m) = ħ2 k /m
d2E /dk2 = ħ2 /m
mэф = ħ2/(d2E /dk2) = ħ2 m/ ħ2 = m
mэф свободного электрона = m покоя
2) mэф < m
Зависит от направления движения в кристалле
∆U + A стремится к ∆E
∆U – изменение Епот электрона при движении – уменьшается
∆E – изменение Е кин
∆U стремится к ∆E mэф =0
2)A стремится к ∆E +∆U
∆E +∆U – увелич mэф >m
A + ∆E стремится к ∆U mэф >0
∆E – уменьш ∆U - увелич
§4 Понятие о квантовой теории теплоемкости. Фононы.
1.Классическая теория теплоемкости:
В основе законы о равном распределении энергии по степеням свободы
CVμ = iR/2 Cpμ = (i+2)R/2
i – число степеней свободы, зависит от строения молекулы
1е затруднение:
CVμ и Cpμ не зависят от температуры, однако эксперимент показывает обратное:
2е затруднение:
Закон Дюлонга и Пти – экспериментальный закон
Всякое вещество, находящееся в конденсированном состоянии (кристалл) имеет молярную теплоемкость CV=3R,
пусть у диэлектриков CV=3R, у металлов по теории CV=3R+(3/2)R
3R – решетка? (3/2)R – эл. Газ.
На практике это не подтверждается. Квантовая теория объясняет это. Поступательное движение не квантуется а колебательное и вращательное квантуется.
Если порция энергии полученная при столкновении < чем дискретности (расстояния между соседними уровнями), то эти степени свободы просто не возбуждаются и не учитываются – при низких температурах.
При увеличении температуры теплоемкость возрастает
Порция энергии вращательного движения > энергии колебательного
Эл. Газ не влияет.
Далеко не все электроны принимают энергии теплового движения.
Нагревание кристаллической рещетки распространяет низкочастотные колебания
А в металле волна
Квантово-волновой дуализм
Э. м.в – фотон
Низкочастотные колебания – фонон – минимальная порция энергии, которую может поглатить/излучить кристаллическая решетка при изменении температуры.
Фонон – квазичастица – порождение коллектива в атоме. То же что и фотон только в электромагн поле. Носитель минимальный который может поглотить решеткаНе может возникнуть в атоме.
С возрастанием t концентрация фононов увеличивается.
§5 Понятие о квантовой теории проводимости.
Если кристаллическая решетка идеальна – R=0
Но так не бывает : есть вакансии, примеси, удельное сопротивление металла.
ρ = ρпримес + ρколеб
ρколеб - рассеяние электронов на фононах
ρ – удельное сопротивление
γ – удельная проводимость
в классической теории:
если действует эл. Поле
a= - eE/m (вект)
a= eE/m
V=at
t – время свободного пробега
t = <λ>/<Vгр>
V = (1/2)(eE/m)( <λ>/<Vгр>)
электрон движется свободно от одного узла до другого, тогда используем плотность тока:
j=enV (вект)
j= en(1/2) (eE/m)( <λ>/<Vгр>)
j= γE (вект) закон Ома в дифф форме
j = e2n<λ>E/2m<Vгр>
γ = e2n<λ> /2m<Vгр> = 1/ ρ
результаты совпадают с результатами экспериметами
<Vар> = sqr(3kT/m)
Экспериментально: ρ = ρ0(1+αt) ρ~T
Зависимость линейная
Но зависимость ρ от Т уменьшается?
Зависимость от t только в <Vгр>
p ~ sqr(T)
Квантовая теория:
Электрон движется в периодическом поле кристаллической решетки
ρ = ρпримес + ρколеб
с возрастанием t увеличивается частота колебаний => фононов
E!=0 (вект)
Vдр = ∑Vi/N (вект)
N – число электронов
E = 0 => Vдр = 0
Vдр – скорость которая обеспечивает энерг. Поле
Уравнение движения среднего электрона
m* d Vдр /dt = - eE - r Vдр
-eE – поле, r Vдр – F трен
m* d Vдр /dt = - r Vдр
решение: Vдр(t) = V(0) e –(rt/m*)
физический смысл r/m* = 1/τ
τ = m*/r ~ 1/T
τ – время релаксации – за это время V убывает в е раз
r = m*/ τ
E!=0 (вект)
Vдр имеет установившееся значение
Vдр = - eE/r
j=en<U>
j=(-e)n(-e/r)E
j=e2nE/r
j=e2n τ E/m*
γ = e2n τ /m*
ρ = 1/ γ ~ T отражается. Рассеяние на фононах
γ = e2n <τ’> /2m класс
<τ’> - среднее время свободного пробега
Зависимость ρ чистого металла от температуры
ρ0 – остаточное сопротивление вызванное примесью
Глава 8. Элементы ядерной физики и элементарные частицы.
§1 Общая характеристика ядра.
Ядро характеризует:
1.Заряд. Ze
e = 1,6 10 –19 Кл
Z – Порядковый номер в т. Менделеева
Z =
z>92 (трансурановые) получены искусственным путем
z характеризует + заряд ядра и число электронов
2.масса m
1 а. е.м. = (1/12)(12/6,= 1,67г = 1,67кг
6,= NA
Масса атомов является целым числом
Водород 1,000831 аем ~ A=1
Гелий 4,00386 аем ~ A=4
Отсюда символическое обозначение ядра: ZXA
3.Спин. Ядро обладает собственным моментом импульса – спином.
J – спиновое ядерное квантовое число
Lя = sqr(J(J+1)) ħ
J = 0,1/2,1,3/2,2…
Принимает целые и полуцелые значения.
4.Магнитный момент Pm ядра
Ядерное гиромагнитное отношение:
Pmя = gяLя
gя = e/2mp = g/1836
ядерный магнетон
μя = μя / 1836 = 0,92/ 1836 = 5,05 10 –27 Дж·Тл-1
μя = e ħ/2 mp
Pmя = (e/2 mp) sqr(J(J+1)) ħ
Pmя = μя sqr(J(J+1))
5.Электрический момент ядра. Зависит от распространения заряда в ядре и характеризует взаимодействие с эл. Полем.
Протоны и нейтроны.
Ядро состоит из отдельных частиц.
Иваненко 1932
Ядро состоит из протонов и нейтронов, они называются нуклонами
Протон
1p1 заряд + = заряду электрона
qp = 1,6 10 –19 Кл
mp = 1,00859 а. е.м = 1,–27 кг
E покоя = m0C2 = 938 мЭв
Sp = 1/2 Lp = (1/2)ħ Pmp = + 2,79 μя
Нейтрон
0n1
mn = 1,00899 а. е.м = 1,–27 кг
E покоя = m0C2 = 939 мЭв
Sn = 1/2 Ln = (1/2)ħ Pmp = - 1,91 μя
Нейтрон – нестабильная частица, не может существовать вне ядра. T – период полураспада = 12 мин.
0n1 = 1p1 + -1e0 + ῠ
ῠ - антинейтрино
число протонов и нейтронов в ядре:
p в ядре Z
n в ядре A (массовое число, число нуклонов) – Z
Изотопы
Водород 1H1 1H2 1H3
Кислород 8О16 8О17 8О18
Магические числа: 2,8,20,28,50,83,126
Размер ядра:
Rя = (1,3 – 1,7) 10 – 15 sqr3(A)
Плотность ядерного вещества:
D = 1,–27 кг/((4/3)Pi 10 – 45 м3 ) ~кг/м3=кг/см3 = 10 8 Т/см3
Ядерные силы
1.Ядерные силы – сильное взаимодействие.
2.Короткодействующие.
r ядерного взаимодействия = 2 10 – 15
если r>2 10 – 15 силы отсутствуют
если r<2 10 – 15 силы притяжения переходят в отталкивающие
3.обладают свойством зарядовой независимости (p - p) (n - p) (n - n) силы не электрического происхождения (не кулоновские)
4.Зависят от ориентации спинов.
5. обладают свойством насыщения, каждый нуклон может взаимодействовать с конечным числом нуклонов
6.(гипотеза) ядерные силы – силы обменного характера (Юккава)
Обмениваются виртуальными Pi-мезонами. Соотношение неопределенностей ∆Е∆t>= ħ это позволяет.
Гипотеза объясняет аномальный магнитный момент.
1p1 стрелка 0n1+ Pi+
0n1 стрелка 1p1+ Pi-
Модели ядра
1936 Френкель «капельная модель»
Ядро как капля жидкость
Общее: силы короткодействующие, несжимаемы, подвижность, поверхностное натяжение.
Отличие: капля нейтральна, подчиняется классическим законам
Ядро заряжено и подчиняется квантовым законам.
Модель подходит для тяжелых ядер – теория деления тяжелых ядер.
1949 Иенсен «оболочечная модель»
Подчиняясь принципу Паули нуклоны формируют оболочки
Подходит для легких ядер, объясняет физический смысл магических чисел.
Электрон менее активен если полностью застроен.
Обобщенная модель.
В центре ядра более плотное вещество – керн (1)
А вокруг оболочки из нуклонов (2)
§2 Радиоактивность.
- самопроизвольное превращение ядра 1го химического изотопа в ядро другого изотопа.
При этом могут излучаться различные элементарные частицы.
Характеризуется:
Вид распада: α, β, γ распад. Деление тяжелых ядер (цепная реакция), протонная активность
Активность: число распадов в секунду. Измеряется в Кюри: 3,7 10 7 расп/c , Беккерель 1 расп/с.
Период полураспада: время за которое распадается половина имеющихся в наличии ядер. T1/2
Среднее время жизни <t>
Закон радиоактивного распада:
t=0 N0
dN = N2 – N1 <0
dN = - λ N dt
λ – коэффициент пропорциональности
N – число ядер в наличии
dN/N = - λ dt
проинтегрируем
(интеграл от N0 до N)( dN/N )= (интеграл от 0 до t)(- λ dt)
Ln(N/ N0) = - λt
N = N0 e - λt
N – число ядер которые не распались в момент времени t
N0 – число ядер вначале
λ – характеризует быстроту убывания ядер
Период полураспада:
N/ N0 = e - λt
N/ N0 = 1/2
e – λt = 1/2
логарифмируем
ln2 = - λT
T = ln2/λ
λ – постоянная распада
T1/2 =10 – 7 –лет
Активность:
= числу распадов в единицу времени
A = dN/dt = λN
Среднее время жизни:
dNt = λNdt t
(интеграл от 0 до бесконечности) (λNtdt) = - (интеграл от 0 до бесконечности) (λNtdt/ N0) = <t>
<t> = (λ/N0) (интеграл от 0 до бесконечности) (N0 e – λt tdt)= (λ) (интеграл от 0 до бесконечности) ( e – λt tdt) = 1/ λ
<t> = 1/ λ
Законы сохранения при радиоактивном распаде.
Выполняется закон сахранения массы, заряда, энергии, спина.
MxC2 = MyC2 + ∑miC2 + Q
Реакция: x стрелка y +∑mi
Ядро вступающее в реакцию – материнское (Mx)
My - дочернее ядро
∑mi - Элементарные частицы
Энергия покоя материнского ядра = сумме энергии покоя дочернего ядра + энергии покоя элементарных частиц, и энергии выделившихся при реакции
Закон сохранения массового числа
Ax = Ay + Ami
Радиоактивность – процессы, происходящие в ядре, на которые мы не можем повлиять внешними факторами.
Закономерности α и β распада, γ активность.
α – распад
(α – частица – ядро атома He 2 раза ионизированное 2He4)
На тяжелых ядрах Z>92, A~200 и на трансурановых
ZXA стрелка 2α4 + z-2 y A-4
Внутренние силы обусловлены действием ядерных сил, внешние силы – кулоновским отталкиванием
E α <U возможен туннельный эффект
Α частицы энергию на преодоление потенциального барьера не тратят
β – распад
бывает 1)электронный, 2)позитронный, 3)к-захват
1) ZXA стрелка -1e0 + z+1 y A + ῠ
0n1 стрелка 1p1 + -1e0 + ῠ
0υ0 и 0ῠ0 - Частица и античастица(такаяже но с противоположным зарядом)
Очень большая проникающая способность
(без нейтрона нарушится закон сохранения спина)
Есть Емакс, оказалось что электроны распределены так … большинство имеет E = (1/3)Emax
Антинейтрино отличается спиральностью
2)частица имеет все характеристики электрона,
ZXA стрелка +1e0 + z-1 y A + υ
Будто 1 протон превращается в нейтрон.
Выделяется 2 частицы
1p1 стрелка 0n1+ +1e0 + υ
3)ядро захватывает электрон с ближайшей оболочки
ZXA + -1e0 = z-1 y A + υ
В ядре 1 протон превращается в нейтрон
1p1 + -1e0 стрелка 0n1 + υ
γ активность
не выделяется как само состояние распада
0γ0 – правила сдвига нет
γ – квант электромагнитного поля, сопровождает α иβ – распады
α распад несет маленькую энергию, β распад несет энергию больше
возвращаясь в невозбужденное состояние ядро испускает γ квант
E = hν = Ej-Ei
γ кванты имеют дискретный спектр, γ лучи большой активностью и проникающей способностью
α частицы можно задержать листом бумаги, γ и нейтрино потоки трудно задержать
1 рентген = 2,58 10 – 4 кл /кг
500 рентген – смертельная доза, но и при меньших уг.
§3 Энергия связи ядра. Два пути получения ядерной энергии.
Энергия связи
Ядро – протоны и нейтроны
m ядра меньше массы нуклонов
mz < Zmp + (A-Z)mn
при объединении нуклонов в ядро затрачивается Есв
Есвязи = ∆mC2 – удельная энергия связи ядра – ее нужно затратить чтобы разделить нуклоны, образующие ядро.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
