N-Z диаграмма атомных ядер
|
|
- Святослав Чарныш
- 2 лет назад
- Просмотров:
Транскрипт
1 РАДИОАКТИВНОСТЬ
2 N-Z диаграмма атомных ядер
3 Радиоактивность Радиоактивность свойство атомных ядер самопроизвольно изменять свой состав в результате испускания частиц или ядерных фрагментов.
4 Радиоактивный распад -распад испускание ядрами -частиц, β-распад испускание (или поглощение) лептонов, -распад испускание -квантов, спонтанное деление распад ядра на два осколка сравнимой массы. К более редким видам радиоактивного распада относятся испускание ядрами одного или двух протонов, а также испускание кластеров лёгких ядер от 1 С до 3 S. Во всех видах радиоактивности (кроме гамма-радиоактивности) изменяется состав ядра число протонов Z, массовое число А или то и другое одновременно.
5 Радиоактивность Радиоактивный распад происходит только в том случае, если масса исходного ядра больше суммы масс продуктов распада M f M i Разность M i M. f Q M M c i f выделяется в виде энергии продуктов распада.
6 Постоянная распада Постоянная распада характеризует вероятность распада атомного ядра в единицу времени. Если в образце в момент времени t содержится N радиоактивных ядер, то количество dn ядер, распадающихся в интервал времени t t+dt, определяется соотношением dn Ndt. Знак «минус» означает, что общее число радиоактивных ядер уменьшается в результате распада.
7 Закон радиоактивного распада Nt () Ne t N количество ядер в радиоактивном источнике в начальный момент времени t, Nt () количество радиоактивных ядер, оставшихся в источнике в момент времени t, постоянная распада. Количество ядер радиоактивного источника, распавшихся за время t, N N() t N (1 e t )
8 Постоянная распада Среднее время жизни Период полураспада T 1/ среднее время жизни ядра dn t dt dt dn dt dt T 1/ - период полураспада время, за которое число радиоактивных ядер уменьшается вдвое T 1/ N T1/ Ne ln,693 ln
9 -распад -распад распад атомных ядер, сопровождающийся испусканием -частицы (ядра 4 He). -распад происходит в результате сильного взаимодействия. T T ( W) 8,31 лет / 74 ( Pa) 5,31 c / 91
10 Энергия -распада Q Необходимым условием -распада ядра ( A, Z ) является M ( AZ, ) M( A4, Z) M, M ( AZ, ) масса исходного ядра, M ( A 4, Z ) масса конечного ядра, M масса -частицы. В результате -распада конечное ядро ( A 4, Z ) и -частица приобретают суммарную кинетическую энергию Q Q энергия -распада. (, ) ( 4, ) Q M A Z M A Z M c, Из законов сохранения энергии и импульса следует, что энергия -частицы T M ( A 4, Z ) T Q M ( A 4, Z ) M -частица уносит 98% энергии -распада..
11 Энергии -частиц в зависимости от числа нейтронов N в исходном ядре. Линии соединяют изотопы одного и того же элемента.
12 Прохождение -частицы через потенциальный барьер Bk R T R МэВ 1 1 см Вероятность P прохождения -частицы с энергией T через потенциальный барьер V(r) R 84 P exp V( r) T dr e 1 R 36.
13 Физика процесса -распада Вероятность -распада равна произведению вероятности обнаружить -частицу на границе ядра f на вероятность её прохождения через потенциальный барьер P. f P f v v c ( T V( r)) 1 сек 1/3 1/3 R ra ra c v скорость -частицы внутри ядра v(,1,) c, T кинетическая энергия -частицы, приведенная масса -частицы, () V 3 МэВ). V r ядерный потенциал (, 1/ 1 1
14 α-распад на возбужденные состояния ядра Допустимые значения орбитального момента l, который может унести α-частица, ограничены законами сохранения момента количества движения и чётности J J l J J f i f i J f и J i спины конечного и начального ядер. Из закона сохранения чётности следует, что значение l должно быть чётным, если чётности начального и конечного ядер совпадают, и нечётным, если чётности различны. p p p( ) ( 1) l i E f ll ( 1) ц.б. mr.
15 53 Es Пример. -распад 53 Es J p 53 ( Es) 7/ T1/,5 дн 53 Es
16 55 Fm Пример. -распад 55 Fm J T1/,1 лет p 55 ( Fm) 7/ 55 Fm
17 -радиоактивные ядра наблюдаются во всей области значений массового числа A, от свободного нейтрона до самых тяжёлых ядер. Z A,15A равн /3 -распад
18 -распад -распад происходит в результате слабых взаимодействий. На нуклонном уровне это соответствует переходам нейтрона в протон или протона в нейтрон. На кварковом уровне при -распаде происходит превращение d-кварка в u-кварк или превращение u-кварка в d-кварк.
19 Энергия -распада Я Я Q M ( A, Z) M ( A, Z 1) m e c - -распад Я Я Q M ( A, Z) M ( A, Z 1) m e c - -распад Я Я Qe-з M ( A, Z) me M ( A, Z 1) c - е-захват Я M - массы ядер, m e - масса электрона. В справочных таблицах обычно приводятся массы или избытки масс атомов, поэтому для энергий -распадов в этом случае ат ат Q M ( A, Z) M ( A, Z 1) c - -распад ат ат Q M ( A, Z) M ( A, Z 1) c m e c - -распад ат ат Qe-з M ( A, Z) M ( A, Z 1) c - е-захват ат M - массы атомов.
20 Спектр электронов -распада dn dt e e Q Энергии -распада изменяются от. МэВ до ~ МэВ. H Hee e, МэВ Li Вee e,4 МэВ Периоды полураспада изменяются от 1 3 с до 1 16 лет. T e
21 -распад ядер Mc (МэВ) Mc (МэВ) Z Z +1 + Нечетные А,EC Четные А
22 Пример. -распады ядер-изобар A=7 Q EC 4.81 МэВ Q 5 Q β.614 МэВ
23 e-захват ( AZ, ) e ( AZ, 1) e p e W n e е-захват захват ядром электрона из электронной оболочки собственного атома. В случае захвата ядром электрона в конечном состоянии образуются две частицы конечное ядро и нейтрино. Так как это двухчастичный распад распределение энергий между образовавшимся ядром и нейтрино является однозначным. Практически вся она уносится нейтрино. е-захват имеет существенное значение в тяжелых ядрах, в которых атомные К- и L-оболочки расположены близко к ядру.
24 f J P γ-переходы в ядрах J P f f E f Квантовые числа фотона J P 1 1 i P J i i E i -переходы происходят в результате электромагнитного взаимодействия. Законы сохранения энергии E, момента количества движения J и четности P в электромагнитных переходах: J f Ji J Pf Pi P T R - энергия ядра отдачи. J J J J J, или i f i f или P P i Pf, E E E T. f i R
25 Магнитные и электрические фотоны Фотоны с определённым значением полного момента J имеют разные значения орбитального момента l и, следовательно, разные чётности. В зависимости от чётности при определенном значении J фотоны различают на магнитные и электрические: l J, P (1) J+1 магнитные фотоны МJ; l J 1, P (1) J электрические фотоны ЕJ.
26 Мультипольности γ-переходов 1 1 E 1 М1 Е М Правила отбора по чётности PP ( 1) J для EJ-фотонов; i PP i f f 1 ( 1) J для MJ-фотонов. Вероятности испускания или поглощения магнитных и электрических фотонов описываются приближенными соотношениями J wmj ( ) 1 R, wej ( ) 1 R J.
27 T SP,сек 1 Вероятность -перехода (в сек 1 ) протона в зависимости от энергии -квантов различных мультипольностей,кэв E
28 Пример Определить спин J, четность Р и мультипольность γ-перехода J 3 1,, 3, 4, 5 P ( 1)( 1) E1, M, E3, M4, E5
29 J 5 Изомерные состояния в ядрах P E.597 МэВ 1 t М часа In 49 Времена жизни -радиоактивных ядер с. Однако в некоторых случаях при сочетании высокой степени запрета с малой энергией перехода могут наблюдаться -радиоактивные ядра с временами жизни до нескольких часов и даже лет. Такие долгоживущие возбужденные состояния ядер называются изомерами. Примером изомера может служить изотоп индия 115 In 49. Основное состояние 115 In 49 имеет характеристики 9/ +. Первый возбужденный уровень имеет энергию 335 кэв, и характеристики 1/. Поэтому переход между этими состояниями происходит в результате испускания М4 -кванта. Этот переход настолько сильно запрещен, что период полураспада возбужденного состояния 335 кэв равен 4,5 часа.
30 Резонансное поглощение -квантов 1958 г. Р. Мессбауэр открыл явление ядерного резонанса (эффект Мессбауэра) Для свободных ядер и ядер, связанных в кристаллической решётке условия отдачи при испускании γ-квантов существенно различны. В кристаллах возможны γ-переходы, при которых энергию отдачи получает не отдельное ядро, а весь кристалл. Нобелевская премия по физике 1961 г. Р. Мессбауэр. За исследования в области резонансного поглощения гаммаизлучения и открытия в этой связи эффекта, носящего его имя
31 Внутренняя конверсия -квантов Ядро, находящееся в возбужденном состоянии, может перейти в основное состояние не только путем испускания -кванта, но и посредством передачи энергии возбуждения одному из электронов атомной оболочки. Такой процесс носит название внутренней конверсии. Фотон, участвующий в нем, является виртуальным. Е е Е. Моноэнергетичность вылетающих при внутренней конверсии электронов позволяет отличить их от электронов -распада, спектр которых непрерывный. При внутренней конверсии наблюдаются кванты рентгеновского излучения, возникающие при переходе одного из наружных электронов на уровень K- или L-оболочки, освобожденный вылетевшим из атома электроном. К электрон виртуальный фотон ядро
32 -переходы 4 1,75? 7 3 Ge 1,46,835,69 МэВ Явление -перехода возникает в том случае, когда основной и первый возбужденный уровни ядра имеют спин. Если ядро оказывается в первом возбуждённом состоянии, оно не может перейти в основное состояние путём испускания -кванта, так как реального фотона E с нулевым моментом не существует. Виртуальный E-квантснулевыммоментомиположительной четностью может существовать. И этот квант обеспечивает снятие возбуждения ядра путем внутренней конверсии.
33 Радиоактивное семейство 4n
34 Запаздывающие протоны 1 Na
35 Распады ядер в области границы протонной стабильности
36 Кластерная радиоактивность Ra C Pb 31,38 МэВ ( ) 14 ( C) 1 1
37 Выводы 1. Радиоактивность свойство атомных ядер самопроизвольно изменять свой состав в результате испускания частиц или ядерных фрагментов.. Закон радиоактивного распада 3. Период полураспада 4. Единицы радиоактивности Nt () Ne t T 1/ ln 1 Беккерель = 1 распад/с, 1 1 Кюри 3, 7 1 распад/с. 5. Основные типы радиоактивного распада: -распад испускание из атомного ядра -частиц ядер 4 He. -распад испускание из атомного ядра пары лептонов ( e e ), ( e e ) или поглощение ядром электрона атомной оболочки с испусканием нейтрино e. -распад испускание коротковолнового электромагнитного излучения -квантов.
38 Приложение. Прохождение α-частицы через потенциальный барьер Пусть внутри ядра радиуса R двигается «готовая» -частица. В те моменты, когда она оказывается на поверхности ядра, она имеет возможность покинуть его с вероятностью P. V (r) V кул Vкул Е вр Е r R R V Потенциал, в котором находится -частица Рассмотрим потенциал V(r), в котором движется -частица. За пределами ядра (r R) это положительный потенциал кулоновского отталкивания. На границе ядра вступает в игру мощное притяжение, обусловленное ядерными силами, и потенциальная кривая резко уходит вниз. Образуется потенциальный барьер. Потенциал внутри ядра (r R) отрицателен, и его можно считать примерно постоянным. ( Z ) e ; r R V ( r) r V ; r R
39 Максимальная высота кулоновского барьера например, для 38 9 U max V кул Е. Действительно, Е - 9 МэВ. В то же время, max ( Z ) e Vкул 35 МэВ. R Рассчитаем вероятность -частице пройти сквозь такой барьер. Для этого необходимо решить стационарное уравнение Шредингера для частицы массы в центральном потенциале V(r): H r ˆ E V() r r E r, где E оператор кинетической энергии, а лапласиан =. Вместо m m нужно брать x y z т М приведённую массу системы m т М, где М масса конечного ядра, образующегося в результате -распада. Тогда, представив волновую функцию частицы в виде ( r u ( r) ) (r), приходим к одномерному уравнению r Шредингера d dr V ( r) u( r) Eu( r) Для простоты рассмотрим случай прямоугольного барьера шириной d R R. V qr ikr De e ikr Ae 1 3 R R E Прохождение частицы через прямоугольный барьер R R
40 Уравнение Шредингера надо решить для областей 1,, 3. Пусть частица проходит барьер слева направо. Тогда искомое решение должно иметь вид распространяющейся вправо плоской волны Ae ikr в области r R и суммы падающей на барьер и отражённой от барьера волн (падающие и отраженные частицы) в области r R: u( r) e ikr Ae ikr, r R Be ikr, r R. 1 Здесь k E. Внутри барьера (область ) волновая функция имеет вид qr qr u(r) Сe De 1, q ( V E). Вероятность (коэффициент) прохождения через барьер Р есть отношение вероятностей обнаружить частицу в точках R и R. Для этого достаточно знать волновую функцию u(r) в области барьера (область ): u( R Р ) qr R e R R V E e. u( R) Для определения вероятности проникновения через барьер произвольной формы необходимо выполнить интегрирование P exp R R V r, E dr где пределами интегрирования являются границы барьера, т. е. той области, в которой кинетическая энергия отрицательна.,
Ядерная физика и Человек
Ядерная физика и Человек РАДИОАКТИВНОСТЬ N-Z диаграмма атомных ядер Радиоактивность Радиоактивность свойство атомных ядер самопроизвольно изменять свой состав в результате испускания частиц или ядерных
Рождение и жизнь атомных ядер
Рождение и жизнь атомных ядер РАДИОАКТИВНОСТЬ N-Z диаграмма атомных ядер Классическая физика x, pt, F ma du m dx dt H U E 2 d x 2 Квантовая физика ( xt, ) d i ( Uˆ Eˆ) dt p x x Hˆ E p 2 3 4 5 p 5 4 1
Человек в мире атомных ядер
Человек в мире атомных ядер РАДИОАКТИВНОСТЬ Свойства атомных ядер Ядро связанная система, состоящая из нейтронов и протонов. Нейтроны и протоны в ядре связывает сильное (ядерное) взаимодействие. Радиус
Тайны атомных ядер 2017
Тайны атомных ядер 2017 РАДИОАКТИВНОСТЬ Свойства атомных ядер Свойства атомных ядер Магические числа 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Ядерные оболочки Форма атомного ядра может отличаться от сферически симметричной
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Физический факультет
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова Физический факультет Реферат на тему: «Гамма-переходы в ядрах. Электрические и магнитные гаммапереходы» Трифонова Виктория 209 группа Преподаватель:
ЛЕКЦИЯ 11 ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
ЛЕКЦИЯ 11 ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ Продолжаем изучать атомные ядра. 1. Диаграмма стабильности ядер. Долина стабильности На рис. 11.1 показана диаграмма стабильности ядер. Если сдвинуться из этой долины, то тогда
некоторых лёгких элементов. одинаковые осколки; 3) ядра атомов гелия (альфа-частицы), протоны, нейтроны и ядра
Радиоактивность это испускание атомными ядрами излучения вследствие перехода ядер из одного энергетического состояния в другое или превращения одного ядра в другое. Атомные ядра испускают: 1)электромагнитные
РАДИОАКТИВНОСТЬ. Радиоактивность свойство атомных ядер. самопроизвольно изменять свой состав в результате испускания частиц или ядерных фрагментов.
РАДИОАКТИВНОСТЬ Радиоактивность свойство атомных ядер самопроизвольно изменять свой состав в результате испускания частиц или ядерных фрагментов. Радиоактивный распад может происходить только в том случае,
Радиоактивность. 2. Объяснение α распада с помощью туннельного эффекта. 5. Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции.
Радиоактивность 1. Естественная радиоактивность. Излучение. Общая характеристика. Закон радиоактивного распада. 2. Объяснение α распада с помощью туннельного эффекта. 3. β распад. Нейтрино. Возбужденное
Ядерная физика и Человек
Ядерная физика и Человек Модели атомных ядер Rядра (1, 2 1,3) A 1/3 M Zm Nm E ядра p n связи ядер Модель жидкой капли 3 W( A, Z) А А 2 Z( Z 1) 1 3 A 15.6 МэВ, 17.2 МэВ, 0.72 МэВ, 23.6 МэВ 2 A 2Z 4 А 3.
m x Ψ Ψ Квантовая механика Классическая механика Уравнение Шредингера Уравнение Ньютона
Классическая механика Уравнение Ньютона Уравнение Шредингера m U( x) x xt () Ψ(,) xt Квантовая механика Уравнение Шредингера dp dt du dx Ψ Ψ i + UΨ Hˆ Ψ t m x Ψ ( xt, + t) Ψ ( xt, ) + H ˆ Ψ( xt, ) t i
Лекция 23 Атомное ядро
Сегодня: воскресенье, 8 декабря 2013 г. Лекция 23 Атомное ядро Содержание лекции: Состав и характеристики атомного ядра Дефект массы и энергия связи ядра Ядерные силы Радиоактивность Ядерные реакции Деление
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. Лекция 4. Атомное ядро. Элементарные частицы. Характеристики атомного ядра.
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА Лекция 4. Атомное ядро. Элементарные частицы Характеристики атомного ядра. Атом состоит из положительно заряженного ядра и окружающих его электронов. Атомные ядра имеют размеры примерно
m x Ψ Ψ Квантовая механика Классическая механика Уравнение Шредингера Уравнение Ньютона
Классическая механика Уравнение Ньютона Уравнение Шредингера m U( x) x xt () Ψ(,) xt Квантовая механика Уравнение Шредингера dp dt = du dx Ψ Ψ i = + UΨ= Hˆ Ψ t m x x(0) p(0) Ψ ( xt, + t) =Ψ ( xt, ) + H
t а) No = N. e -λt ; б) N = No ln(λt); в) N = No. е -λt ; г) No/2 = No. е -λt ; д) N = No dt. A 0 A A 0 A ~
136 РАДИОАКТИВНОСТЬ Задание 1. Укажите правильный ответ: 1. Радиоактивностью называется... а) самопроизвольное превращение ядер с испусканием α-частиц; б) спонтанное деление ядер; в) внутриядерное превращение
7. Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц. 29. Ядро. Элементарные частицы
7. Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц. 9. Ядро. Элементарные частицы Ответ: К фундаментальным частицам относятся Ответ: кварки, фотоны, электроны. кварки. фотоны. электроны 4. нейтроны
Радиоактивный распад атомных ядер
Радиоактивный распад атомных ядер Темы лекции 1. Распады атомных ядер. Общие сведения. Типы распадов. 2. Альфа-распад. 3. Бета-распад. 4. Предсказание и открытие нейтрино. Опыт Райнеса и Коуэна. 5. Гамма-распад.
Таблица Менделеева Радиоактивный распад Элементарные частицы. Атомная, ядерная физика
Таблица Менделеева Радиоактивный распад Элементарные частицы Атомная, ядерная физика Квантовые числа Квантовое число Определяемая величина Формула Диапазон значений Главное квантовое число Энергетические
Таблица Менделеева Радиоактивный распад Элементарные частицы. Атомная, ядерная физика
Таблица Менделеева Радиоактивный распад Элементарные частицы Атомная, ядерная физика Квантовые числа Квантовое число Определяемая величина Формула Диапазон значений Главное квантовое число Энергетические
Ядерные реакции. e 1/2. p n n
Ядерные реакции 197 Au 197 79 79 14 N 17 7 8 O 9 Be 1 4 6 C 7 Al 30 13 15 30 P e 30 15 T.5мин 14 1/ P p n n Si Au Ядерные реакции ВХОДНОЙ И ВЫХОДНОЙ КАНАЛЫ РЕАКЦИИ Сечение реакции и число событий N dn(,
Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц. 1. Состав, размер и характеристика атомного ядра.
Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц.. Состав, размер и характеристики атомного ядра. Работы Иваненко и Гейзенберга. 2. Дефект массы и энергия связи ядра. 3. Ядерные взаимодействия. 4. Радиоактивный
наименьшей постоянной решетки
Оптика и квантовая физика 59) Имеются 4 решетки с различными постоянными d, освещаемые одним и тем же монохроматическим излучением различной интенсивности. Какой рисунок иллюстрирует положение главных
Тайны атомных ядер 2017
Тайны атомных ядер 2017 Модели атомных ядер Rядра (1, 2 1,3) A 1/3 M Zm Nm E ядра p n связи ядер Свойства атомных ядер Свойства атомных ядер Магические числа 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Ядерные оболочки
Семинар 10. Радиоактивность
Семинар 10. Радиоактивность Явление радиоактивности коренным образом изменило наше представление об устойчивости материи. Оказалось что один химический элемент самопроизвольно без внешнего воздействия
8 Ядерная физика. Основные формулы и определения. В физике известно четыре вида фундаментальных взаимодействий тел:
8 Ядерная физика Основные формулы и определения В физике известно четыре вида фундаментальных взаимодействий тел: 1) сильное или ядерное взаимодействие обусловливает связь между нуклонами атомного ядра.
Свойства атомных ядер. N Z диаграмма атомных ядер
Лабораторная работа 1 Свойства атомных ядер Цель работы: научиться пользоваться современными базами данных в научно-исследовательской работе, получить более углубленное представление о материале, изучаемом
масса атомного ядра массовое число (количество нуклонов) зарядовое число 2. Чему равна масса покоя протона, нейтрона в МэВ?
Обязательные вопросы для допуска к экзамену по курсу «Физика атомного ядра и частиц» для студентов 2-го курса Ядро 1. Выразите энергию связи ядра через его массу. масса атомного ядра массовое число (количество
Лекция 8 Радиоактивный распад ядер 1. Радиоактивность
Лекция 8 Радиоактивный распад ядер 1. Радиоактивность. Самопроизвольное (спонтанное) превращение одних атомных ядер в другие, сопровождаемое испусканием одной или нескольких частиц, называется радиоактивностью.
ЛЕКЦИЯ 2 ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
ЛЕКЦИЯ ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.1. Ионизирующее излучение (ИИ). ИИ поток частиц заряженных или нейтральных и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации или
Раздел 4 Атомные ядра и элементарные частицы
Раздел 4 Атомные ядра и элементарные частицы Тема 1. Атомное ядро. Радиоактивность 1.1. Строение ядра. Размеры ядер. Модели ядра Протонно-нейтронная модель ядра Иваненко и Гейзенберг 1932 г. Пример: Модель
РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЭТ-11 (2013 г.)
РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ ЭТ- (0 г.). В спектре некоторых водородоподобных ионов длина волны третьей линии серии Бальмера равна 08,5 нм. Найти энергию связи электрона в основном состоянии этих ионов.. Энергия
Тестирование по дисциплине «ядерная физика»
Тестирование по дисциплине «ядерная физика» Основные разделы: 1. Свойства атомных ядер; 2. Нуклон-нуклонные взаимодействия; 3. Радиоактивность, ядерные реакции; 4. Частицы и взаимодействия; 5. Дискретные
Большая российская энциклопедия
Большая российская энциклопедия АЛЬФА-РАСПАД Авторы: А. А. Оглоблин АЛЬФА-РАСПАД (α-распад), испускание атомным ядром альфа-частицы (ядра 4 He). А.-р. из основного (невозбуждённого) состояния ядра называют
Лекция 4. СТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР Масса ядра и Энергия связи
Лекция 4 СТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР Масса ядра и Энергия связи Масса частиц в связанном состоянии: Массу ядра образуют массы нуклонов. Однако M я суммарная масса нуклонов больше массы ядра. Этот
X-лучи 1895 В. Рентген
Тип радиоактивности ядер / источник Ускорение заряженных частиц Радиоактивность атомных ядер Вид обнаруженного излучения Год открытия Авторы открытия X-лучи 1895 В. Рентген Излучение 1896 А. Беккерель
Лекция 3 СТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР
Лекция 3 СТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР Атомные ядра условно принято делить на стабильные и радиоактивные. Условность состоит в том что, в сущности, все ядра подвергаются радиоактивному распаду, но
8. Связанные состояния протона
8. Связанные состояния протона Протоны и нейтроны могут образовывать связанные состояния атомные ядра. Число протонов в ядре определяет атомный номер химического элемента. В настоящее время получены атомные
Рис.6. ZX A Z+1 Y A + -1 e 0, т. е. выполняются те же законы сохранения.
Конспект лекций по курсу общей физики. Часть III Оптика. Квантовые представления о свете. Атомная физика и физика ядра Лекция 14 9. СТРОЕНИЕ ЯДРА (продолжение) 9.5. Радиоактивность Радиоактивностью называется
Альфа-распад. Кулоновский и центробежный барьеры.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М. В. ЛОМОНОСОВА ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Альфа-распад. Кулоновский и центробежный барьеры. Реферат по курсу предмета «Физика ядра и частиц» студента 3-го курса
Министерство образования и науки Российской Федерации. НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им РЕАЛЕКСЕЕВА
Ядро атома. Ядерные силы. Структура атомного ядра
Ядро атома. Ядерные силы. Структура атомного ядра На основе опытов Резерфорда была предложена планетарная модель атома: r атома = 10-10 м, r ядра = 10-15 м. В 1932 г. Иваненко и Гейзенберг обосновали протон-нейтронную
p n + e + ν e β + -распад Лабораторная работа 17 β-распад. Внутренняя конверсия γ-квантов + + е-захват p e n ν e
Лабораторная работа 17 β-распад. Внутренняя конверсия γ-квантов В лабораторной работе изучается явление β-распада ядер, измеряется энергетический спектр электронов β-распада ядра Kr 85 и электронов образующихся
Длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, λ кр Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА, АТОМ И ЯДРО задания типа В Страница 1 из 5 1. Монохроматический свет с длиной волны λ падает на поверхность фотокатода, вызывая фотоэффект. Как изменится энергия падающего фотона, работа
Е β+ =16,6 МэВ ( 12N β +
2.2 Бета - распад Бета-распад (β - распад) самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся испусканием (или поглощением) электрона и антинейтрино или позитрона и нейтрино. Известны типы бета-распада:
3.4 ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА
Лабораторная работа 3.4 ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА Цель работы: изучение закономерностей радиоактивного распада путем компьютерного моделирования; определение постоянной распада и периода полураспада
Лекция Атомное ядро. Дефект массы, энергия связи ядра.
35 Лекция 6. Элементы физики атомного ядра [] гл. 3 План лекции. Атомное ядро. Дефект массы энергия связи ядра.. Радиоактивное излучение и его виды. Закон радиоактивного распада. 3. Законы сохранения при
ЛЕКЦИЯ 10 ЯДЕРНЫЕ МОДЕЛИ. РАДИОАКТИВНОСТЬ
ЛЕКЦИЯ 10 ЯДЕРНЫЕ МОДЕЛИ. РАДИОАКТИВНОСТЬ В прошлый раз мы начали изучать квантовую систему «ядро». В нем работает протоннейтронная модель ядра. Плотность этого вещества 10 1 г/см 3. Спин протонов и нейтронов
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru. Ядерные реакции
И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Ядерные реакции Энергетический выход ядерной реакции это разность Q кинетической энергии продуктов реакции и кинетической энергии исходных частиц. Если Q > 0,
В лабораторной работе изучается явление β-распада ядер, измеряется энергетический спектр электронов β-распада ядра и электронов
Лабораторная работа 16 β-распад. Внутренняя конверсия γ-квантов В лабораторной работе изучается явление β-распада ядер, измеряется энергетический спектр электронов β-распада ядра и электронов 55 Cs 56
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) Частота падающего света Б) Импульс фотонов В) Кинетическая энергия вылетающих электронов A Б В
Квантовая физика, ядерная физика 1. Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны нм. Что произойдет с частотой падающего света, импульсом фотонов и кинетической энергией вылетающих
5. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР
5. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР Решение уравнения Шредингера для частицы в прямоугольной бесконечно глубокой потенциальной яме (рис.4) шириной дает для энергии лишь дискретные значения n n
КВАНТОВАЯ ХИМИЯ (строение вещества, химическая связь)
КВАНТОВАЯ ХИМИЯ (строение вещества, химическая связь) Квантовая химия -раздел теоретической химии, который применяет законы квантовой механики и квантовой теории поля для решения химических проблем. 10-15
Электронное строение атома. Лекция 9
Электронное строение атома Лекция 9 Атом химически неделимая электронейтральная частица Атом состоит из атомного ядра и электронов Атомное ядро образовано нуклонами протонами и нейтронами Частица Символ
ЛЕКЦИЯ 11 МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС. ЯДЕРНЫЕ МОДЕЛИ
ЛЕКЦИЯ 11 МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС. ЯДЕРНЫЕ МОДЕЛИ 1. Правила отбора В отсутствие магнитного поля наблюдаются две линии перехода натрия. Это продемонстрировано на рисунке (11.1). Рис. 11.1 Переход с 3P 3 на
1
5.3 Физика атомного ядра 5.3.1 Нуклонная модель ядра Гейзенберга-Иваненко. Заряд ядра. Массовое число ядра. Изотопы. В 1911 году Резерфорд произвел опыт по «рассеиванию альфа и бета частиц». Резерфорд
1 4-й семестр уч. год. 2. Исходя из закона излучения Планка, показать, что мощность излучения абсолютно черного тела в
Теоретические вопросы к экзамену 1 4-й семестр 006-007 уч. год 1. Исходя из закона излучения Планка, показать, что мощность излучения абсолютно черного тела в интервале очень длинных волн пропорциональна
Институт ядерной физики АН РУз ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ
Институт ядерной физики АН РУз ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ 2018 Введение Основные понятия и определения Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом
Тема: Радиоактивность (радиоактивный распад) Авторы: А.А. Кягова, А.Я. Потапенко
Тема: Радиоактивность (радиоактивный распад) Авторы: А.А. Кягова, А.Я. Потапенко I. Понятие радиоактивности. Типы радиоактивного распада. Гамма-излучение атомных ядер Радиоактивность это самопроизвольный
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) Частота падающего света Б) Импульс фотонов В) Кинетическая энергия вылетающих электронов
Квантовая физика, ядерная физика 1. Металлическую пластину освещали монохроматическим светом с длиной волны нм. Что произойдет с частотой падающего света, импульсом фотонов и кинетической энергией вылетающих
Лабораторная работа 5 Электромагнитные взаимодействия. Определение энергии γ-квантов с помощью сцинтилляционного спектрометра
Лабораторная работа 5 Электромагнитные взаимодействия. Определение энергии γ-квантов с помощью сцинтилляционного спектрометра Целью работы является определение энергии γ-излучения неизвестного источника.
Введение в радиоактивность Степан Николаевич Калмыков тел
Введение в радиоактивность Степан Николаевич Калмыков тел. 939-32-20 stepan@radio.chem.msu.ru http://radiochemistry-msu.ru/leaders/102-kalmykov Курение и Po-210 210 Po: T 1/2 = 139 дней, Период полувыведения
Методические указания к решению задач по ядерной физике
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет Физико-Механический Факультет Кафедра Экспериментальной Ядерной Физики Методические указания к решению задач по ядерной физике Н.И.Троицкая
СЕМИНАР 3. Решение: Используем соотношение неопределённости «импульскоордината» p r ħ (ħ = 1, эрг сек), полагая для оценки
СЕМИНАР 3 1. Имеется частица с массой m = 1 г, движущаяся со скоростью v = 1 см/. Оценить неопределенность в координате и временнòм положении этой частицы. Можно ли их наблюдать? Используем соотношение
ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА 6: КВАНТОВАЯ ФИЗИКА, ФИЗИКА АТОМА
ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА 6: КВАНТОВАЯ ФИЗИКА, ФИЗИКА АТОМА Задание Если протон и - частица двигаются с одинаковыми скоростями, то отношения их длин волн де Бройля / равно.. 3. 4 4. / p Задание Волновая функция
ЛЕКЦИЯ 9 КВАНТОВЫЙ ОСЦИЛЛЯТОР. ПРОИЗВОДНАЯ ОПЕРАТОРА ПО ВРЕМЕНИ. СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ДЛЯ ЭНЕРГИИ И ВРЕМЕНИ
ЛЕКЦИЯ 9 КВАНТОВЫЙ ОСЦИЛЛЯТОР. ПРОИЗВОДНАЯ ОПЕРАТОРА ПО ВРЕМЕНИ. СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ДЛЯ ЭНЕРГИИ И ВРЕМЕНИ 1. Квантовый осциллятор Выпишем некоторые соотношения, полученные на предыдущей лекции.
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 2
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 2 Задача 1. 1. Покоившееся ядро радона 220 Rn выбросило α чаcтицу со скоростью υ = 16 Мм/с. В какое ядро превратилось ядро радона? Какую скорость υ 1 получило оно вследствие
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СВОЙСТВАХ ЯДЕР. Сопоставление атомов и ядер
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СВОЙСТВАХ ЯДЕР Е. П. Григорьев Сопоставление атомов и ядер Атомы Все стабильные атомы составляют основу окружающих нас веществ, материалов и предметов. Их размеры определяются радиусом
И протон, и нейтрон обладают полуцелым спином
Конспект лекций по курсу общей физики. Часть III Оптика. Квантовые представления о свете. Атомная физика и физика ядра Лекция 1 9. СТРОЕНИЕ ЯДРА 9.1. Состав атомного ядра Теперь мы должны обратить наше
радиоактивности Анри Беккерелем
РАДИОАКТИВНОСТЬ Открытие рентгеновских лучей дало толчок новым исследованиям. Их изучение привело к новым открытиям, одним из которых явилось открытие радиоактивности. Примерно с середины XIX стали появляться
Лекция 6 СВОЙСТВА ЯДЕРНЫХ СИЛ
Лекция 6 СВОЙСТВА ЯДЕРНЫХ СИЛ Вводные замечания Одной из основных задач ядерной физики с момента ее возникновения является объяснение природы ядерного взаимодействия. Особенности микромира не позволяют
Министерство образования и науки Российской Федерации МЕЖДУНАРОДНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДЫ, ОБЩЕСТВА И ЧЕЛОВЕКА «ДУБНА»
Министерство образования и науки Российской Федерации МЕЖДУНАРОДНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДЫ, ОБЩЕСТВА И ЧЕЛОВЕКА «ДУБНА» УТВЕРЖДАЮ Проректор Ю.С.Сахаров 2006 г. ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Экспериментальная физика
Нейтронная радиоактивность
Нейтронная радиоактивность Ю. Ю. Овчаров По существующим оценкам возможное число атомных ядер, существующих в природе, составляет около 6500. Однако в настоящее время известно лишь около 3500 атомных ядер.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ II КУРСА IV СЕМЕСТРА ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ. для студентов II курса IV семестра всех факультетов
1 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ II КУРСА IV СЕМЕСТРА ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ Варианты домашнего задания по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов Вариант Номера задач 1 1 13 5 37
ЛЕКЦИЯ 8 КЛАССИФИКАЦИЯ ФОТОНОВ. ПРАВИЛА ОТБОРА. АТОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
ЛЕКЦИЯ 8 КЛАССИФИКАЦИЯ ФОТОНОВ. ПРАВИЛА ОТБОРА. АТОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ Мы выяснили, какие законы сохранения есть в квантовой физике и не было в классической. 1. Инверсия r r. При такой замене импульс меняется
Тема 1. Уравнение Шредингера. Свободная микрочастица Тема 3. Частица в потенциальной яме с бесконечными стенками. Квантование энергии...
Задания для самостоятельной работы студентов 9 модуль Тема 1. Уравнение Шредингера. Свободная микрочастица... 3 Тема 2. Частица в потенциальной яме с бесконечными стенками. Вероятность обнаружения частицы...
Введение в ядерную физику
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Институт ядерной физики и технологий Лаборатория экспериментальной ядерной физики А.И. Болоздыня Введение в ядерную физику Лекция 3 Радиоактивный
1. Нестационарная ТВ. Переходы в непрерывном спектре
Квантовая теория Второй поток. Осень 2014 Список задач 11 Тема: Переходы. Нестационарная теория возмущений. Внезапные воздействия. Адиабатическое приближение 1. Нестационарная ТВ. Переходы в непрерывном
РЕФЕРАТ. «Явление радиоактивности»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА» ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ РЕФЕРАТ «Явление радиоактивности»
Туннельный эффект. Осциллятор. Строение атома. 1. Туннельный эффект.
Лекция 9 (сем. 3) Туннельный эффект. Осциллятор. 1. Туннельный эффект. Строение атома План лекции: 2. Линейный гармонический осциллятор. Нулевая энергия осциллятора. 3. Линейный гармонический осциллятор.
Тест по ядерной физике система подготовки к тестам Gee Test. oldkyx.com
Тест по ядерной физике система подготовки к тестам Gee Test oldkyx.com Список вопросов по ядерной физике 1. С какой скоростью должен лететь протон, чтобы его масса равнялась массе покоя α-частицы mα =4
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ 2 для студентов 2 курса медико-биологического факультета. Тема 1. Законы теплового излучения. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ:
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ 2 Тема 1. Законы теплового излучения. 1. Равновесное тепловое излучение. 2. Энергетическая светимость. Испускательная и поглощательная способности. Абсолютно черное тело. 3. Закон
Модели ядра можно разбить на два больших класса: микроскопические, рассматривающие поведение отдельных нуклонов в ядре, и коллективные,
Темы лекции 1. Ядерные модели. История ядерной модели оболочек. 2. Обоснование ядерной модели оболочек. Магические числа. 3. Ядерная потенциальная яма. 4. Одночастичные нуклонные уровни в потенциальных
Экзаменационный билет 1
Экзаменационный билет 1 1. Спектр излучения атома водорода. Формула Бальмера. Спектральный серии. 2. Электронная, колебательная и вращательная энергии молекулы. 3. Задача Экзаменационный билет 2 1. Планетарная
Государственный экзамен по физике Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова Направление "Физика" (бакалавриат)
Билет 1 1. Способы описания движения. Закон движения. Линейные и угловые скорости и ускорения. 2. Состав атомных ядер. Размеры ядер и методы их определения. 3. Золотая пластинка толщиной l=1 мкм облучается
Введение в ядерную физику
1. Предмет «Ядерная физика». 2. Основные свойства атомных ядер. 3. Модели атомных ядер. 4. Радиоактивность. 5. Взаимодействие излучения с веществом. 1 6. Ядерные реакции. Законы сохранения в ядерных реакциях.
КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В МЕТАЛЛЕ
ЛЕКЦИЯ 8 КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В МЕТАЛЛЕ Эффективная потенциальная энергия электронов в атоме может быть представлена в виде потенциальной ямы. Спектр разрежѐнный отрицательных значений
Вариант 1 ID ФИО. Накопленная оценка: Семинар: Тест1: ИТОГ(0.4 Семинар+0.6 Тест1):
Вариант 1 ID ФИО Накопленная оценка: Семинар: Тест1: ИТОГ(0.4 Семинар+0.6 Тест1): Тест2: Часть A Часть B Часть C Σ, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 1 2 3 баллы Σ, 10-бальн. Окончательная оценка (0.6 Накопл+0.4
2He. α распад. (при этом распаде ядро тория и альфа - частица разлетаются с кинетическими энергиями 0.07 МэВ и 4.18 МэВ) и радия-226: 226
. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЯДЕРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ Различают следующие основные типы самопроизвольных превращений ядер атомов: -распад, β - -распад, β + - распад, захват электрона, изомерный переход, испускание нейтрона
ЧАСТЬ V. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСИС» 1 Рахштадт Ю.А. ФИЗИКА Учебное пособие для абитуриентов ЧАСТЬ V. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА Москва 215 год 2 ЧАСТЬ V. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ
Ядерные реакции. Лекция
Ядерные реакции Лекция 1 04.09.2015 Ядерные реакции Ядерные реакции происходят при столкновениях частиц с ядрами или ядер с ядрами, в результате которых происходит изменение внутреннего состояния частиц
Вариант 8 1. Волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме., где (боровский радиус).
Вариант 1 1. Частица находится в четвертом возбужденном состоянии в потенциальном ящике шириной L. Определить, в каких точках интервала 0 X 3L/4 вероятность нахождения частицы минимальна. 2. В потенциальном
Введение в радиоактивность Степан Николаевич Калмыков тел
Введение в радиоактивность Степан Николаевич Калмыков тел. 939-32-20 stepan@radio.chem.msu.ru http://radiochemistry-msu.ru/leaders/102-kalmykov http://lanbook.com/ Радиоактивность Альфа-распад Бета-распад
и нейтронов (A,Z) Z заряд ядра числопротоноввядре. N число нейтронов в ядре А массовое число суммарное число протонов и нейтронов в ядре.
АТОМНЫЕ ЯДРА Атомное ядро связанная система протонов и нейтронов (A,Z) Z заряд ядра числопротоноввядре. N число нейтронов в ядре А массовое число суммарное число протонов и нейтронов в ядре. A= Z + N 40
Примеры решения задач
8 Примеры решения задач Задача Абсолютно черное тело нагрето от температуры до 3 С Во сколько раз изменилась мощность суммарного излучения при этом Дано: Т С373К; Т 3 С573К; σ 5,67-3 Вт м К Найти: N /N
Исследование фотоделения ядер. Желтоножский В.А., д.ф.-м.н.
Исследование фотоделения ядер Желтоножский В.А., д.ф.-м.н. Процессы деления ядра Известно, что при низкоэнергетическом и спонтанном делении, образовывающиеся осколки, имеют угловые моменты с величинами,
Нейтронные ядерные реакции
Нейтронные ядерные реакции Нейтронные ядерные реакции Ядерная реакция это процесс и результат взаимодействия ядер с различными ядерными частицами (альфа-, бета-частицами, протонами, нейтронами, гамма-квантами
Нуклон-нуклонные взаимодействия
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Институт ядерной физики и технологий Лаборатория экспериментальной ядерной физики http://enpl.mephi.ru/ А.И. Болоздыня Экспериментальная ядерная
Экспериментальная ядерная физика
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Кафедра 7 экспериментальной ядерной физики и космофизики А.И. Болоздыня Экспериментальная ядерная физика Лекция 23 Нуклон-нуклонные взаимодействия
Семинар 11. Ядерные реакции
Семинар 11. Ядерные реакции Ядерные реакции являются не только эффективным методом изучения свойств атомных ядер, но и способом, с помощью которого было получено большинство радиоактивных изотопов. 11.1.
Запаздывающие частицы
Запаздывающие частицы Н. В. Иванова Поиск новых изотопов и исследование их свойств играет ключевую роль в современной ядерной физике. Значительное продвижение в этой области связано с открытием явления