Атом ва атом ядроси физикаси - Физика - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	1.8MB
Покупки	0
Дата загрузки	05 Июнь 2025
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Физика

Атом ва атом ядроси физикаси

Купить

АТОМ ВА АТОМ ЯДРОСИ ФИЗИКАСИ01 02 0708

Маъруза режаси • Атом тузилиши. • Атом ядросининг тузилиши ва унинг тавсифи. • Ядронинг заряди, ўлчами ва массаси. • Нуклонларнинг ўзаро таъсири. • Дефект массалар, боғланиш энергияси. • Ядровий кучлар. • Ядронинг парчаланиш реакцияси ва синтези. • Радиоактивлик. • Радиоактив парчаланиш қонуни. •  ва  - нурланишлар, уларни тушунтириш ва қонуниятлари.05

Томсоннинг атом модели «Магизли кекс» (1903й) Атом, радиуси тахминан 10 –10 м бўлган шарсимон шаклдаги электрон нейтрал тизимни тасаввур этади. Атомнинг мусбат заряди шар ҳажми бўйича бир текис тақсимланган, манфий зарядлар эса мусбат зарядлар оралигида жойлашган бўлади. 03 31

Резерфорд тажрибаси K қўрғошин контейнери ичига ўрнатилган радиактив манбаьдан α – заррачалар Ф юпқа металл қоғоз (фолга)га йўналтирилган. Сочилган заррачалар, катта тезликдаги зарядланган заррачалар урилишида ёритиладиган, сульфид кадмий кристалл қатлами билан қопланган Э экранга келиб тушади. Экрандаги ёруғлик чақнаши M микроскоп орқали кўз билан кузатилган. Резерфорд тажрибасида, α- заррачалар сочилишини кузатиш, заррачалар дастасининг бошланғич йўналишига нисбатан φ ҳар хил бурчак остида ўтказиш имкони бор эди. 09

Резерфорднинг атом планетар модели 1. Атомнинг марказида, атомнинг деярли барча массаси мужассамлашган, мусбат зарядланган ядроси жойлашган. 2. Умуман атом нейтрал ҳисобланади. 3. Ядро атрофида, планеталарга ўхшаш, ядронинг кулон кучи таъсирида, электронлар айланма ҳаракатланадилар. 09

Ядроларда α – заррачаларни сочилиши01 07

Атом ядросининг тузилиши Атомнинг марказий қисми ядро деб аталади, унда атомнинг деярли барча массаси ва мусбат заряди мужассамлашган ҳисобланади. Ҳар хил элементларнинг атом ядролари протон ва нейтрон деб аталадиган иккита заррачалардан иборат.Протон ва нейтрон – нуклон деб аталадиган иккита заряд ҳолатига эга бўлг а н заррчалардан иборат.0101 02 18

Протон – ягона электронидан ҳоли қилинган водород атоми ҳисобланади. Белгиланиши Заряди e = +1,60217733·10 –19 Кл Масса с и m p = 1,67262·10 –27 кг m p = 1,007276 а. е. м. m p =938,272331 МэВ Спини S=1/2 Магнит моменти — ядро магнетони деб аталадиган магнит моменти бирлигидир. Н 1 1 Я р   79, 2   Тл Дж m e p Я / 10 05, 5 2 27      3E 11 01 1E 1C

Нейтрон – бу электр нейтрал бўлган элементар заррачадир Белгиланиши Заряди 0 Массаи m n = 1,67493·10 –27 кг m n = 1,008665 а. е. м. m n = 939,56563 МэВ Спини S=1/2 Магнит моменти п 1 0 Я n   91, 1  2714 11 1B08

Химиявий элементлар ядролари X - химиявий символ билан белгиланади. Z – атом ядроси таркибига кирувчи протонлар сони – заряд сони ёки атомнинг тартиб рақами деб аталади (Менделеев даврий жадвалида элементларнинг тартиб рақами). Ядро заряди Ze га тег , бу ерда e – элементар заряд. N – нейтронлар сони. A – нуклонларнинг умумий сони (яъни протонлар ва нейтронлар) - масса сони деб аталади A = Z + N . X A Z

Изотоп деб ўша ягона химиявий элементнинг N нейтронлар сони билан фарқ қиладиган ядросига айтилади. Изотоплар –Z заряд сони билан фарқ қилувчи нуклидларга айтилади. 01 1B 03 09 19 06 2308 0B 06

Изобарлар – А масса сонлари бир хил, Z заряд сонлари ҳар хил бўлган нуклидлардир. Изотонлар –N (N=A-Z) нейтронлар сони бир хил бўлган нуклидлар. Изомерлар – заряд Z ва масса A сонлари бир хил бўлган, аммо ярим парчаланиш даври билан фарқланадиган ядролар. С B Be , , 10 6 10 5 10 4 Br 80 35 N С , 14 7 13 6

Массаларнинг фарқи масса нуқсони деб аталади: Ядронинг массаси унинг тркибидаги протон ва нейтронларнинг массалар йиғиндисидан кичикдир чунки нуклонларнинг қўшлишида ядрода нуклонларнинг ўзаро боғланиш энергияси ажралиб чиқади. Ядронинг боғланиш энергиясиЯ n P M Nm Zm m     Я P n M Zm Nm  07

Ядронинг боғланиш энергияси Ядронинг боғланиш энергияси ядрони алоҳида заррачаларга тўла парчалашга сарфлашга зарур бўлган минимал энергияга тенгдир. Боғланиш энергияси масса дфектининг Эйнштейн ифодаси орқали аниқланади. Бу энергия γ -квантлари нурланиши кўринишида ажралади. Ядронинг боғланиш энергияси электронларнинг атом билан боғланиш энергиясидан бир неча тартибда каттадир.   2 2 P n E mc Zm Nm c     931, 5 E m M эВ   07

Солиштирма боғланиш энергияси – бу битта нуклонга тўғри келган боғланиш энергиясидир . МОДДА Солиштирма боғланиш энергияси ДЕЙТЕРИЙ 1,1 МэВ/нуклон ГЕЛИЙ 7,1 МэВ/нуклон ТЕМИР 8,7 МэВ/нуклон УРАН 7,6 МэВ/нуклон. св св Е Е А  01 0A 28 1D

Солиштирма боғланиш энергиясининг A масса сонига боғланиш чизмаси Энергетик нуқтаи назардан Менделеев жадвалининг ўрта қисмидаги элементларнинг ядроси энг мустаҳкам ҳисобланади. Оғир элементларга ўтишда солиштирма боғланиш энергиясининг камайиши протонларнинг Кулон итариш энергиясининг ошиши билан боғлиқдир. Оғир ядроларда нуклонлар орасидаги боғланиш сусаяди, ядро эса кучсизроқ характерга эга бўлади. 0A 1A05 1A0F 2F 0E 20 22 18 18 1F 50250A 0C 18 2A0703 18 1203 0E 12 17 12

Мустаҳкам ядролардаги протон ва нейтронлар сони Барқарор енгил ядролар мисолида кулон ўзаро таъсири сезиларли эмас, протон ва нейтронларнинг сони ва зарядлари бир хил бўлади. Оғир ядролар кўп протонларга эга бўлгани учун, протонларнинг ўзаро кулон итариш таъсири ортаборади ва уларнинг барқарорлиги учун қўшимча нейтронлар зарур бўлади.

Ядро кучлари Ядрода нуклонларни ушлаб турувчи кучлар ядро кучлари деб аталади. ядерными.07 06

Ядро кучларининг хусусиятлари 1. Ядро кучлари кичик масофада (тахминан 10 -15 м ) таъсир қилувчи кучлардир. 2 . Ядро кучлари зарядга боғлиқ бўлмаган кучлардир. 3. Ядро кучлари нуклонлар спинларининг ўзаро жойлашишига боғлиқ кучлардир. 4. Ядро кучлари марказий кучлар эмас. 5. Ядро кучлари, ядродаги ҳар бир нуклон чегараланган сондаги нуклонлар билан ўзаро таъсирда бўлгани учун, тўйиниш хусусиятига эга. 010101 07

Атом ядроларининг, заррачалар чиқариш орқали, ўз – ўзидан бошқа турдаги ядроларга айланиш хусусияти радиактивлик деб аталади. 2500 та маълум бўлган атом ядроларининг 90% барқарор бўлмагани учун радиоактив ҳисобланади. Катта ядроларда, нуклонларни ядро кучлари тортиши ва протонларнинг итариш кучлари орасидаги рақобати туфайли, барқарор бўлмаслиги кузатилади. Заряд сони Z > 83 ва масса сони A > 209 бўлган барқарор ядролар мавжуд эмас. .

Альфа-распадRa 226 88 Rn 222 86 Не Rn Ra 4 2 222 86 226 88  

α – парчаланиш натижасида элемент даврий тизимнинг бошланиши томон иккита катакчага силжийди. Альфа-распад

Бета - распад β – парчаланиш натижасида элемент даврий тизимнинг охири томон битта катакка силжийди.

Нейтрон парчаланиши Протонни нейтронга айланиш реакцияси - электронли нейтрино – нейтрон парчаланишида ажралиб чиқадиган заррача. • - электронли антинейтрино • - позитрон – электроннинг антизаррачасиe v e n p 0 0 0 1 1 0 1 1   еv 0 0 e v ~ 0 0 e v e p n ~ 0 0 0 1 1 1 1 0     е 0 1 

Гамма - парчаланиш Ядроларнинг α- ва β – радиоактивларига нисбатан γ – радиоактивлик ядронинг ички тузилиши ўзгаришига боғлиқ бўлмайди ва заряд ёки масса сонлари ўзгариши содир бўлмайди. α- ва β – парчаланишларда хосил бўлган янги ядро қандайдир қўзғатилган ҳолатда бўлиб, ортиқча энергияга эга бўлади. Ядронинг қўзғатилган ҳолатдан асосийга ўтиши, энергиялари бир неча Мэв бўлган битта ёки бир нечта γ-квантларни чиқариш билан содир бўлади. 45

Радиоактив парчаланиш қонуни Берилган t вақт моментигача парчаланмаган ядролар миқдорининг камайиш қонуни N ( t ) статистик характерга эга.. λ – Δ t = 1 с вақт орасида ядроларнинг парчаланиш эҳтимоллигини характерловчи радиоактив парчаланиш доимийси. τ = 1 / λ вақт оралигида парчаланмаган ядролар миқдори e ≈ 2,7 марта камаяди. τ катталик радиоактив модданинг ўртача яшаш вақти деб аталади. - р адиоактив модданинг жадаллиги – бирлик вақтда радиоактив моддада содир бўладиган парчаланиш сони. t e N N     0 t e N A      0 090F1F1719

Радиоактив парчаланиш қонунини амалиётда қўллаш учун, уни 2 рақами асосида қулай кўринишда ёзиш мумкин:

Ярим парчаланиш даври - радиоактив ядролар бошланғич миқдорининг ярмини парчаланиши учун сарф бўлган вақт. T ва τ катталиклар қуйидагича боғланишга эга. Ярим парчаланиш даври – радиоактив парчаланиш тезлигини характерловчи асосий катталикдир.    693, 0 2 ln 2 ln 1    T 071117

Радиоактив парчаланиш қонуни090F1F1719

Айрим элементларнинг ярим парчаланиш даврлари Изотоп Парчал. тури Ярим парчал. даври Изотоп Парчал. тури Ярим парчал. даври Актиний α 10сут Радон α 3,8сут йод 8сут Стронций 28 йил Иридий 75сут Торий 7 * 10 3 йил Магний 10сут Уран 4,5 *10 9 йил 219 88 Радий α 10 -3 с Фосфор 14,3 сут 226 88 Радий 1,62 -103 йил Натрий 2,6 йил02 1F

Ядро реакцияси – бу ядро таркиби ва тузилишининг ўзгаришлари ва иккиламчи заррачаларнинг ( γ -квантлар) ажралиб чиқиши билан содир бўладиган, атом ядросини бошқа ядро ёки элементар заррача билан ўзаро таъсиридир. X ва Y- бошланғич ва охирги ядролар, а ва b — ядро реакциясида бомбардиовка қилувчи ва нурланувчи заррачалар. Ядро реакциялариY b a X или b Y а Х ) , (    071F1119

Ядро реакциясининг эффектив кесими Заррачаларнинг ядро билан ўзаро таъсирининг ҳар бир тури ўзининг эффектив юза кесимига эга. Эффектив кесим юза ўлчовига эга ва заррача моддага тушганда реакция содир бўлиш эҳтимоллигини характерлайди. N — бирлик ҳажмида n ядроси бўлган модданинг бирлик кўндаланг кесим юзасига бирлик вақтда тушадиган заррачалар сони, dN - dx қалинликдаги қатламда ядро реакциясида қатнашадиган заррачалар сони. nNdx dN       2 28 10 1 , м барн барн     07

Ядро реакциялари қуйидаги белгилари билан бир – биридан фарқ қилади: 1. Реакцияда қатнашадиган заррачалар турлари. 2. Реакцияни келтириб чиқарадиган заррачалар энергиялари.. 3. Реакцияда қатнашадиган ядролар турлари. 4. Содир бўладиган ядровий ўзгаришлар характери. Исталган ядровий реакцияларда электр зарядларининг ва масса сонларининг сақланиш қонунлари бажарилади: ядро реакциясига киришадиган ядро ва заррачаларнинг зарядлари (масса сонлари) йиғиндиси реакцияда хосил бўладиган ядро ва заррачаларнинг зарядлари (масса сонлари) йиғиндисига тенг. X+ a= Y+ bA 1 A 2 Z 1 Z 2 A 1 A 2 Z 1 Z 2 07 291711

Ядро реакциясида ажраладиган энергия Ядро реакциясида ажраладиган энергия қуйидагига тенг: Q = ( M A + M B – M C – M D ) c 2 = Δ Mc 2 M A ва M B – бошланғич махсулотларнинг массалари, M C ва M D – реакциянинг натижавий махсулотлари массалари. Ядро реакцияларида энергия чиқиши қуйидагича кечади - экзотермик( Q > 0) ёки энергия ютилиши – эндотермик ( Q < 0). 071F11

Занжирли ядро реакцияси Қандайдир аниқ реакция кейинчалик худди шундай реакцияни келтириб чиқариш жараёни занжирли ядро реакцияси деб аталади. занжирли реакцияни амалга оширишда ажралиб чиқаётган модданинг минимал массаси критик масса деб аталади. Занжирли ядро реакциясини содир бўлиш шартлари 1)Ядро реакциясини содир бўлиши учун нейтрон тезликлари етарли бўлиши керак. 2) Нейтронларни ютадиган киришма атомларини йўқ бўлиши. 3) Занжирли реакцияни амалга ошириш учун критик массага эга бўлган минимал миқдордаги модданинг мавжуд бўлиши. 0D

Уран парчаланишада содир бўладиган занжирли ядро реакцияси49 1E

k – нейтронларнинг кўпайиш коэффициенти деб берилган авлоддаги нейтронлар сонининг олдинги авлоддаги нейтронлар сонига нисбатига айтилади. k > 1 – нейтронлар сони лавинага ўхшаш кўпаяди ва портлаш содир бўлади k < 1- нейтронлар сони камаяди ва занжирли реакция тўхтайди k =1- ядро реакторларида бошқариладиган реакция амалга оширилади.

Тезликлари паст бўлган нейтронлардаги ( v= 10 3 м/c) ядро реакцияси Уран изотопининг ядроси кичик тезликдаги нейтронни ушлаб қолганда, у қўзғалади ва иккита радиоактив бўлакларга бўлинади: барий ва криптон изотоплари. Реакция натижасида учта иккиламчи нейтронлар, γ – нурлар сочилади ва тахминан 200 МэВ га тенг энергия ажралиб чиқади. nU 1 0235 92   nKrBa 1 089 36144 56 3 nSrXe 1 094 38140 54 2 МэВ n Kr Ba n U 200 3 1 0 88 36 145 56 1 0 235 92       03 2F 34 37 01

Кичик тезликдаги нейтронлар ютилганда, табиатда 99,3 % - парчаланмайди. Кичик тезликдаги нейтронлар ютилганда 0,7 % - парчаланади n n U 238 KrBaU 235 U 238 92 U 235 92

Катта тезликдаги нейтронларда ( v = 10 7 м/c) ядро реакцияси Катта тезликдаги нейтронларга асосланган реакторлар ишлашида 238 – уран ядроси нейтронларни ютади ва иккита кетма – кет β – - парчаланиш орқали плутоний ядросига айланади. Плутоний ядроси кейинчалик ядро ёқилғиси сифатида ишлатиланади: 0E 01 2E 3436 47 01

en U 238 U 239 eNp 239 Pu 239

Бошқариладиган ядро парчаланиш реакциясини таъминлайдиган қурилма ядро (атом) реактори деб аталади. Ядро реакторининг асосий элементлари: 1.Ҳимоя қобиғи: темир, бетон. 2.Ядро ёқилғиси. 3.Иссиқлик узатувчилар: сув, суюё натрий. 4.Нейтронларни сочувчи моддалар: бериллий. 5.Нейтронлар тезлигини камайтирувчи моддалар: оғир сув D 2 O, графит. 6.Нейтронларни ютувчи моддалар: кадмий, бор.

Термоядро реакциялари Термоядро реакциялари – бу катта температураларда (тахминан 10 8 –10 9 К) енгил ядроларни қўшилишидир. 1г гелийни (синтез) ажратишда 4,2·10 11 Дж, 10 тонна дизел ёқилғисини ёқишда ажралиб чиқадиган энергияга эквивалент энергия ажралади. МэВ п Не Н Н 6, 17 1 0 4 2 3 1 2 1    03

Термоядро реакциялари 03

Таҳминларга кўра Қуёшдаги термо ядро реакциялари қуйидаги иккита термоядро циклларидан бири кўринишида кечади: Протон - протонли цикл кўринишида. Углерод - азотли цикл кўринишида.p He He He He p H v e H p p e 1 1 4 2 3 2 3 2 3 2 1 1 2 1 0 0 0 1 2 1 1 1 1 1 2 , ,             He С p N v e N O O p N N p C v e C N N p С e e 4 2 12 6 1 1 15 7 0 0 0 1 15 7 15 8 15 8 1 1 14 7 14 7 1 1 13 6 0 0 0 1 13 6 13 7 13 7 1 1 12 6 , , , ,                       

Атом бомбасининг ишлаш принципи02

Таълим сайтлари ва Интернет ресурслари 1. fizika.uz – талабалар ва физика ўқитувчилари учун сайт . 2. neutrino.ucoz.ru- ТАТУ Физика кафедраси доценти О.Э.Тигайнинг шахсий сайти. 3. fizik.ru - ТАТУ Физика кафедраси катта ўқитувчиси В.С.Хамидовнинг шахсий сайти. 4. estudy.uz- ТАТУ талабалари учун физикадан масофавий таълим тизими 5. Yenka.com 6. http://phet.colorado.edu/ 7. http://www.falstad.com/mathphysics.html 8. http://www.quantumatomica.co.uk/download.htm 9. http://school-collection.edu.ru03

Купить