Ядерные реакции

Ядерные реакции

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

превращения исходного атомного ядра при взаимодействии с какой либо частицей в другое ядро.

Сбылась вековая мечта алхимиков: человек научился превращать одни химические элементы в другие

Первая ядерная реакция была осуществлена Э. Резерфордом в 1919 году. Резерфорд бомбардировал атомы азота α- частицами (атома гелия).

В результате бомбардировки α-частицами ядро азота превращается в ядро изотопа кислорода с испусканием протонов . 

1934 год, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, получили искусственные радиоактивные ядра фосфора, путем бомбардировки α-частицами.

Это был впервые полученный радиоактивный фосфор.

В последствии было получено свыше 1000 радиоактивных изотопов.

расщепление легких элементов

В апреле 1932 на заседании английской Академии Резерфорд объявил, что в его лаборатории успешно осуществлены реакции расщепления легких элементов (например, лития) протонами.

Условия протекания ядерных реакций

1) Частицы вплотную приближаются к ядру и попадают в сферу действия ядерных сил;

2) Частицы должны обладать большой кинетической энергией (…с помощью ускорителей элементарных частиц и ионов)

Классификация ядерных реакций:

1. По энергии частиц , которые их вызывают: малые энергии ≈ 100 эВ; средние ≈ 1 МэВ; высокие ≈ 50 МэВ.

2. По виду ядер, которые участвуют в реакции: реакции на легких ядрах (А100);

3. По природе бомбардирующих частиц: реакции на нейтронах, квантах, заряженных частицах;

4. По характеру ядерных преобразований: захват частиц с преобразованием в более массивное ядро, расщепление ядра на части при бомбардировании, переход ядра из возбужденного состояния в нормальное.

Энергетический выход ядерной реакции

Ядерные реакции сопровождаются энергетическими превращениями.

Энергетическим выходом ядерной реакции называется величина, равная разности энергий покоя ядер и частиц до и после реакции (разность кинетический энергий). 

где M A и M B – массы исходных продуктов, M C и M D – массы конечных продуктов реакции.

27 + 1 = 24 + 4

Закон сохранения

массового числа

13 + 0 = 11 + 2

Закон сохранения

зарядового числа

A = 27 12 + 2 = Z + 0, = Z =14 По Z ищем в таблице Менделеева химический элемент " width="640"

Задание 1

Определите неизвестный продукт ядерной реакции

• 24 + 4 = A + 1, = A = 27
• 12 + 2 = Z + 0, = Z =14

По Z ищем в таблице Менделеева химический элемент

A = 9 Z + 2 = 6 + 0, = Z =4 По Z ищем в таблице Менделеева химический элемент " width="640"

Задание 2

Определите неизвестный продукт ядерной реакции

• A + 4 = 12 + 1, = A = 9
• Z + 2 = 6 + 0, = Z =4

По Z ищем в таблице Менделеева химический элемент

A = 1 0 + 1 = 1 + Z, = Z = 0 (нейтрон) " width="640"

Задание 3

Определите неизвестный продукт ядерной реакции

гамма-излучение

• 0 + 2 = 1 + A, = A = 1
• 0 + 1 = 1 + Z, = Z = 0

(нейтрон)