II. Ядерная физика - раздел физики, посвященный изучению структуры атомного ядра, процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций

ПО ЯДЕРНОЙ ФИЗИКЕ

Выполнил: А. Найдин

г. Новокузнецк, 2011 г

"Слово "атом" не должно нас смущать - оно нам знакомо с давних времен; о неделимости атома не думает в настоящее время ни один физик".

Л. Больцман

Урок 20. СОСТАВ ЯДРА АТОМА

ЦЕЛЬ УРОКА: Познакомить учеников с экспериментальными данными о строении и свойствах атомных ядер, протонно-нейтронной моделью атомного ядра.

ТИП УРОКА: лекция.

ОБОРУДОВАНИЕ: диафильм "Строение атома", кинофрагмент "Открытие нейтрона",

ПЛАН УРОКА:

1. Вступительная часть 1-2 мин

2.Лекция 30 мин

3. Демонстрация кинофрагмента 5 мин

4.Закрепление 5 мин

5. Задание на дом 2-3 мин

II. Ядерная физика - раздел физики, посвященный изучению структуры атомного ядра, процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций.

Что было известно об атомном ядре к 1932 году?

· Размеры атомных ядер ~ 10^-12 – 10^-13 см.

· Электрический заряд ядер. Заряд ядра в единицах элементарного заряда равен порядковому номеру элемента в периодической таблице,

q_я = Z эл. зарядов = Z·е. е = 1,6·10^-19 Кл.

· Массы ядер. Масса ядра чуть меньше массы атома: m_я = m_а - Zm_е.
Обычно массы атомов даны в атомных единицах массы (а.е.м.).

1 а.е.м. = 1/12 m_ос = 1,66·10^-27 кг.

Массовое число (А) - округленная до целого числа масса атома в атом­ных единицах массы.

· Форма атомных ядер ("размазанность" и деформации).

· Ядра могут распадаться.

· Ядро атома водорода - протон (р) или ( Н), от греч. protos - первый.

m_p = 1,00728 а.е.м., q_p = 1 эл. заряд = е

Кроме протона физикам был известен и электрон (е^-). m_e = 9,1·10^-31 кг 0,00054 а.е.м.; q_е = - 1 эл. заряд = -е.

'" Символическое обозначение атомных ядер: Х. Примеры: Не, H, Be.

Состав ядра атома.

1. Протонно-электронная гипотеза строения ядра (в то время были известны только электрон и протон). Состав ядра атома азота N на осно­ве этой модели (рисунок на доске). Почему электроны не могут нахо­диться внутри атомного ядра?

Открытие нейтрона. Опыты Чедвика и их интерпретация.

.

" Эти экспериментальные результаты очень трудно объяснить на основа­нии гипотезы, что излучение бериллия представляет собой квантовое излучение, но они непосредственно вытекают из предположения, что излучение состоит из частиц, которые имеют массу, приблизительно равную массе протона, но не имеют заряда".

Чедвик

"Если бы мы с женой читали лекцию Резерфорда 1920 г., то, вероятно, сами бы идентифицировали нейтрон".

Фредерик Жолио

Нейтрон (n) или ( n), от лат. neuter - ни тот, ни другой.
m_n = 1,00866 а.е.м., q_n = 0.

2. Протонно-нейтронная модель ядра. Состав ядра атома азота на основе этой модели: N. Зарядовое число (Z) равно числу протонов, входящих в состав ядра и совпадает с порядковым номером элемента в периодической таблице.

Строение атомных ядер: Не, Li, Be.

Каков состав ядра U? Число нейтронов в ядре атома: N = A – Z.

Из письма Резерфорда Н. Бору: "Мне было приятно слышать, что Вы от­неслись к нейтрону так благожелательно".