Толық ҰБТ тапсыру
Қазақша

iTest қолданбасын жүктеп алу

Мектеп емтихандарына ыңғайлырақ форматта дайындалыңыз

Атом ядросының байланыс энергиясы

Конспект

Ядролық күштер өте үлкен, бірақ өте аз ара қашықтықта әсер етеді (әсер аз аралықта білінеді).

Байланыс энергиясы ‒ ядроны жеке нуклондарға ыдыратуға қажетті энергия (немесе нуклондардан ядро түзілгенде бөлінетін энергия).

 

\(\Delta E = \Delta mc^2\) ‒ байланыс энергиясы

\(\Delta m = Zm_p+Nm_n-M_я\) ‒ ядро массасының ақауы

 

- орта ядролар орнықтылау

- жеңіл және ауыр атомдар ядросын орнықсыздау

 

Атом ядросының басқа ядромен, элементар бөлшектер және гамма кванттармен өзара әсерлесу кезінде болатын түрленулер ядролық реакциялар деп аталады. Бөлшектер мен ядролардың реакцияға түскенге дейінгі және ракциядан кейінгі тыныштық энергияларының айырымын ядролық реакцияның энергетикалық шығуы деп атайды.

 

Тізбекті ядролық реакция деп белгілі ядролық реакция келесі дәл сондай реакцияны туғызатын процесті айтады. Нейтрондық көбейту коэффициенті \((k)\) деп нейтрондардың кезкелген «буынындағы» санының алдынғы «буынындағы» санына қатынасын айтады. \(k=1\) болса нейтрондар саны уақыт өтуімен өзгермей, реакция бірқалыпты өтеді, \(k>1\) болса реакцияның қарқыны тез өсіп, ядролық қопарылыс болады, \(k<1\) болғанда нейтронның саны уақытқа байланысты азайып тізбекті реакция тоқтап қалады. Реакцияның жүру ықтималдығын арттыру үшін шапшаң нейтрондардың жылдамдығын кеміту үшін баяулатқыштар (кәдімгі су, ауыр су \((H_3O)\) және графит) деп аталатын заттар қолданылады.

 

Өте жоғары температурада жеңіл ядролардың бірігіп ауырлау ядроны түзу реакциясын - термоядролық реакция деп атайды. Мысалы, сутегінің изотоптары дейтерий мен тритий ядроларының бірігу ракциясында гелий атомының ядросы түзіледі және 17,6 МэВ энергия бөлінеді.



Сұрақтар
  1. Радий  \(_{\ 88}^{226}Ra\)  ядросының \(\alpha\)-ыдырауы теңдеуі

  2. \(_4^9Be+_2^4He\rightarrow _6^{12}C+?\)  реакциясындағы белгісіз бөлшек

  3. Электронның тыныштық энергиясы

    \((me=9,1\cdot10^{-31}\) кг, \(c=3\cdot10^8\) м/с\()\)

  4. Егер байланыс энергиясы берилий изотопының ядросы үшін \(56,4\) МэВ, литий изотопының ядросы үшін \(39,2\) МэВ, дейтерий ядросы үшін \(2,2\) МэВ болса, онда мынадай реакция \(_3^7Li+_1^2H\rightarrow_4^8Be+_0^1n\) кезінде бөлініп шығатын энергия

  5. \(^{14}_7N+_2^4He\rightarrow_8^{17}O+?\)  реакциясындағы белгісіз бөлшек

  6. Дененің толық энергиясы \(\Delta E=27\) Дж-ға артты. Дене массасының өзгерісі

    \((c=3\cdot10^8\) м/с\()\)

  7. Квант энергиясы электронның тыныштық энергиясына тең. Электромагниттік сәуле шығарудың толқын ұзындығы

    \((h=6,62\cdot10^{-34}\) Дж·с, \(me=9,1\cdot10^{-31}\) кг, \(c=3\cdot10^8\) м/с\()\)

  8. \({}^7_3Li+{}^2_1H\to{}^8_4Be+{}^1_0n\) ядролық реакция кезінде қандай энергия бөлінеді?

    (\({}^7_3Li=\) \(7,01\) м.а.б. \({}^2_1H=\) \(2,01\) м.а.б. \({}^8_4Be=\) \(8,00\) м.а.б. \({}^1_0n=\) \(1,008\) м.а.б.)

  9. \({}^{235}_{92}U\) бір ядросы екі жарықшаққа бөлінгенше \(200\) МэВ-ға жуық энергия бөлініп шығады. Ядролық реакторда \(10\) гр изотоп жанғанда қандай мөлшерде энергия бөлініп шығады? Осындай мөлшерде энергия алу үшін қандай мөлшерде таскөмір жағу керек? 

    \( M=235\cdot10^{-3}\) кг/моль, \(N_A\)\(=6,02\cdot10^{23}\) моль\(^{-1}\), \(1\) эВ\(=1,6\cdot10^{–19}\) Кл, \(q=29\cdot10^6\) Дж/кг

  10. Алюминий \(_{13}AI^{27}\) ядросының байланыс энергиясын есепте

    \((m_p= 1.6724\ \cdot 931,5=1510^{-27}\) кг, \(m_n= 1.6748\ \cdot 931,5=1510^{-27}\) кг, \(m_e = 9.1\ \cdot 931,5=1510^{-31}\) кг, \(m_a = 26,98\ \cdot 931,5=151,6606\cdot10^{-27}\) кг, \(с = 3\ \cdot 931,5=1510^8\) м/с\()\)

  11. Бор \(_5B^{11}\) ядроларын протондармен атқылағанда бериллийдің \(_4Be^8\) ядросы пайда болады. Бұл реакциядан қанша энергия бөлінеді?

    \( M_H = 1,00783.\;\; \)\(M_{Be} = 8,00531 ;\;\; \)\( M_{He} = 4,00260.\)

     

Қате туралы хабарландыру