Тема: «Ядро. Радиоактивность. Цепные реакции.»

Лекция №	Дата:
Раздел: «Ядерная физика»
Тема: «Ядро. Радиоактивность. Цепные реакции.»
Преподаватель:

Ядро.	Ядром называет центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный электрический заряд.
Массовое число.	Массовое число А-это общие число нуклонов в ядре. А=N+Z, N - число нейтронов в ядре, Z - число протонов в ядре.
Нуклоны.	это протоны и нейтроны (их общее название). Нейтроны обладают большой проникающей способностью, но не имеющего электрического заряда. Масса нейтрона приблизительно равна массе протона.
Зарядное число.	Заряд ядра равен Z. Z-зарядовое число, равное количеству протонов ядре и электронов вокруг ядра. Порядковый номер химического элемента в периодической системе равен зарядовому числу.
Изотопы.	Изотопы это разновидности данного химического элемента, различающиеся по массе атомных ядер.
Альфа распад.	Альфа распадом называется испускание ядрами а - частиц. Альфа частицы заряжены положительно. Имеют массу m=4 е. е.м. и заряд Z=2.
Закон
пример
Бетта распад.	Бетта распад состоит в том что ядро испускает электрон и электронное антинейтрино. Это происходит при превращении нейтрона внутри ядра в протон. B-частичка представляет собой электрон. B-частица имеет массу m=0 и заряд Z=-1.
Закон
пример
Гамма излучение.	Гамма излучение заключается в испускании гамма квантов (нейтральных частиц) при переходе из возбужденного в нормальное состояние дочерним ядром, образовавшимся в результате а - или б- распадах. При этом не происходит изменения зарядового и массового числа ядер.

ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ		силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре.
Ядерные силы действуют только на расстояниях не более 10-15 м и достигают величины, в 100-1000 раз превышающей силу взаимодействия электрических зарядов.
Ядерные силы не зависят от заряда нуклонов. Они обусловлены сильным взаимодействием.
Свойства ядерных сил:	В ядре действуют два вида сил: электростатические силы отталкивания между протонами, стремящиеся разорвать ядро, и ядерные силы притяжения между всеми нуклонами, благодаря которым ядро не распадается.	зарядовая независимость; короткодействующий характер (ядерные силы действуют на расстояниях, не превышающих 2·10-15 м); насыщаемость (ядерные силы удерживают друг возле друга не больше определенного числа нуклонов).
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ		минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на отдельные нуклоны, называется энергией связи ядра.
	Е0 – внутренняя энергия, т – масса, с – скорость света в вакууме
	- масса ядра Z и N – число протонов и нейтронов в ядре и - масса свободных протона и нейтрона. - дефектом масс.
	Масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, из которых оно состоит.
		Если энергия покоя системы частиц изменяется на величину , то это повлечет за собой изменение массы этой системы на величину .
ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР УРАНА		Ядерные силы - короткодействующие, поэтому в вытянутом ядре они не могут удержать сильно удаленные друг от друга части ядра. Под действием электростатических сил отталкивания ядро разрывается на две части, которые разлетаются в разные стороны с огромной скоростью и излучают при этом 2-3 нейтрона. Реакция деления урана с выделением энергии в окружающую среду.
Критическая масса		наименьшая масса урана, при которой возможно протекание цепной реакции.
	Возможность протекания цепной реакции определяется массой урана, количеством примесей в нем, наличием оболочки и замедлителя.	Наименьшая масса урана, при которой возможно протекание цепной реакции, называется критической.
ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ		Для преобразования внутренней энергии атомных ядер в электрическую на атомных электростанциях используют так называемые цепные реакции деления ядер.
При некоторой так называемой критической массе урана число нейтронов, появившихся при делении ядер, становится равным числу потерянных нейтронов.
Возможность протекания цепной реакции определяется массой урана, количеством примесей в нем, наличием оболочки и замедлителя и некоторыми другими факторами.

	Определение	Пояснительный чертеж
Ядерный реактор	Это устройство, предназначенное для осуществления управляемой ядерной реакцией.
Реактор на медленных нейтронов называется	Реактор работающий на уране – 235.
Активная зона реактора (АЗ)	В ней находится ядерное топливо в виде урановых стержней и вода – замедлитель нейтронов, (теплоноситель).
Отражатель и защита от излучения	Этим окружена активная зона.
Регулирующие стержни	Поглащают нейтроны и управляют реакцией.
Теплообменник	Соединен с помощью труб с активной зоной реактора, образуя замкнутый контур.
Насос	Обеспечивает циркуляцию воды, которая проходя через теплообменник, нагревает воду в змеевике, превращает ее в пар.
Турбина	Вращается при помощи пара, приводит в действие ротор генератора эл. тока.
Запуск реактора	Регулирующие стержни постепенно выводятся из АЗ пока не начнется цепная реакция деления ядер урана. Образующиеся нейтроны попадая в воду сталкиваются с атомами кислорода и водорода и замедляются происходит нагрев воды, замедленные нейтроны попадают опять в урановые стержни.