Дидактическая цель
 Скачать 34.72 Kb.
|
| Ядерные реакции. Энергетический выход реакций.
Атомные ядра при взаимодействиях испытывают превращения. Эти превращения сопровождаются увеличением или уменьшением кинетической энергии участвующих в превращениях частиц. Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим ядерные реакции на нейтронах и научимся рассчитывать энергетический выход. Запишите тему урока. Итак, ядерными реакциями называют изменение атомных ядер при взаимодействиях их с элементарными частицами или друг с другом. Впервые в истории человечества искусственное превращение ядер было осуществлено Резерфордом в 1919 году. Он осуществил мечту всех алхимиков. Ему удалось бомбардировать азот  α-частицами и получить ядро изотопа кислорода:Что называют изотопом? Написать данную реакцию Резерфорд предположил, что для разрушения или преобразования ядра нужна очень большая энергия.. наиболее подходящими носителями большой энергии в то время и были α-частицы, вылетающие из ядер при радиоактивном распаде. 1932 год, сотрудники Резерфорда, Уолтон и Кокрофт впервые расщепили  на две α-частицы, с помощью искусственно ускоренных протонов.Написать данную реакцию:  Это была первая реакция на быстрых протонах. Что представляет собой α-частица? Эта реакция идет с выделением огромной энергии 17,6 МэВ. Выделяющаяся при ядерных реакциях энергия может быть очень огромной. Но использовать её путем осуществления столкновений ускоренных частиц (или ядер) с неподвижными ядрами мишенями, практически нельзя. Ведь большая часть ускоренных частиц пролетает мимо ядер мишеней, не вызывая реакции. 1934 год, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, получили искусственные радиоактивные ядра фосфора, путем бомбардировки  α-частицами. Написать реакцию:  Это был впервые полученный радиоактивный фосфор. В последствии было получено свыше 1000 радиоактивных изотопов. Где они применяются мы поговорим на следующих уроках. Открытие нейтронов было поворотным пунктом в исследовании ядерных реакций, так как нейтроны лишены заряда и они беспрепятственно проникают в атомные ядра и вызывают их изменения. Итальянский физик Энрико Ферьми первым начал изучать реакции, вызываемые нейтронами. Он обнаружил, что ядерные превращения вызываются не только быстрыми нейтронами, но и медленными нейтронами. Причем медленные нейтроны оказываются в большинстве случаев даже гораздо более эффективными. Как уже было сказано, что каждая реакция протекает с выделением или поглощением энергии. Энергетическим выходом ядерной реакции называется разность энергий покоя ядер и частиц до и после реакции.  Данная энергия выражается в Джоулях, но нам предстоит ее выражать в МэВ. Для этого наша формула будет выглядеть следующим образом:  А теперь давайте рассчитаем энергетический выход реакции Уолтона и Кокрофта.
На самом деле эта реакция проходит с выделением энергии 17,6 МэВ, у нас значение данной энергии получилось меньше, так как мы не учитывали кинетическую энергию протона, так как он был разогнан на ускорителе. На закрепление:
Домашнее задание. |
