Атом ядросы

 

 

Ядро жалпы орталық, кіндік, центр білдіреді.

Атомның центрінде өлшемі 10^-14-10^-15м, атом массасының 99,9% шоғырланған, өте кішкентай, бірақ ауыр, оң зарядталған ядро орналасқан.

Атом ядросы элементар бөлшектерден құралған протондар (p) мен нейтрондар (n). Протон оң электрон заряды бар, абсолют шамасы бойынша электрон зарядына тең. Нейтрон электр заряды жоқ, немесе оларды нуклондар деп атайды. Нуклондар массасы

Атом ядросындағы жалпы нуклондар саны массалық сан деп аталады . Ядро заряды Ƶ_e-, мұндағы e- протон заряды, Ƶ-ядроның зарядының саны, протондар санына тең. X-периодтың жүйедегі элементінің орнын анықтайды. X элементінің ядросы, Ƶ атомдық нөмірінен және А массалық санымен келесі түрде белгіленеді . периодтың жүйедегі элементінің орнын анықтайды, Ƶ- атомдық нөмірін, A-Ƶ=N.

Атомдық нөмірі Ƶ бірдей, массалық саны A әртүрлі N=A-Ƶ, изотоп деп аталады. Мысалы сутегі изотоптары Z=1; протий- (Ƶ=1, N=0), -дейтерий- (Ƶ=1, N=1), тритий-(Ƶ= 1, N=2). Атомдық нөмірі Ƶ әртүрлі, бірақ массалық саны бірдей изобарлар деп аталады. ₁₆S³⁶ ₁₈Ar³⁶ ₄₄Ru¹⁰⁴ Pd¹⁰⁴

Изотоптар деп нейтрондар саны бірдей ядроларды атайды .

Атом ядросы орнына жиі, нуклид термині қолданылады. Табиғаттағы ең ауыр элемент уран изотоп болып табылады .

Байланыс энергиясы.

Нуклондар арасында өте күшті ядролық әсерлесуі бар, электрондарды атомнан жұлып шығару үшін қажет энергия байланыс энергиясы деп аталады. Массамен өте тығыз байланысты ядроның байланыс энергиясы ядроның толық байланыс энергиясы деп аталады. Ядроны түгел ыдырату үшін, жеке-жеке бөліп тастауға ыдыратуға жұмысалатын энергия.

Е=M_яС² W=mc²

E_б/с=mc²=[Ƶm_p+(A-Ƶ)m_n-M_я]c²=[Ƶm_H+(A-Ƶ)m_n-M_A]c²=

m_p,m_n,M_я, протон, нейтрон, ядро массасы.

сутегі атомының массасы, M_A-берілген заттың атомдық массасы. (салмағы) M=M_a M_p=m

Байланыс энергиясы сәйкес келетін масса:

Бір нуклонға келетін меншікті б/с энергиясы

жоғары болған сайын, ядро берік болып келеді.м.б- меншікті б/с энергиясы.

 

Ядроның күштер қасиеттері

1. Ядролық күштер тартылыс күштері болып табылады.

2. 2,2 10^-15м өте аз арақашықтықта ядролық күштер бар

Радиоактивті ыдырау кезінде электр зарядтарының сақталу заңы

Ƶ_я-ядро заряды

Ƶ_i-радиоактивті ыдыраудан кейінгі ядро мен бөлшектер заряды.

Массалық сандардың сақталу заңы

Ядролық реакция

Атом ядроларының элементар бөлшектер н/е бір бірімен өзара әсерлесу кезінде болатын өзгерістер ядролық реакция деп аталады.

Ядролық реакция-ядролық әсерлесуге қатысатын барлық бөлшектер қатынасатын кұбылыс.

Ядроның бөлінуі –ядролық реакция.

a- кейбір жеңіл бөлшек

A- ауыр бөлшек

a+A®B+b

Ядролық реакция нәтижесі бірдей емес;

1 Реакция нәтижесінде бөлшектер ешқандай өзгеріссіз қалуы мүмкін, ішкі күйі де өзгермейді.

2 Бөлшектер түрі сақталады, толық кинетикалық энергиясы сақталмайды, екеуі де, қозған күйі де өзгереді.

Ядролық реакциялардың сақталу заңдары.

Электр зарядының сақталу заңы .

1 ; Ƶ₁+Ƶ₁=Ƶ₃+Ƶ₄

2 A₁+A₂=A₃+A₄

Бариондық зарядының сақталу заңы.

Радиоактивтілік

Радиоактивтілік – кез-келген ядроның (ядроларға қарағанда) жеңіл бөлшектер шығару арқылы басқа ядроларға түрленуі.

Табиғи радиоактивтілік табиғат жаралғаннан бар радиоактивтілік, адам қатысуынсыз жүреді.

Қазіргі күнде дейін ашылған үш түрі бар.

радиоактивтілік

радиоактивтілік

радиовактивтілік

Жасанды радиоактивтілік адамдар өзі табиғатқа әсер етуінен туған радиоактивтілік.

радиоактивтілік ыдырау ыдырау

сәуле гелий ядроларының ағыны.

ыдырау ұшып келе жатқан электрондар ағыны.

радиоактивтілік ядроның қозған күйінен басқа күйге көшуі мұны ыдырау деп атаиды. сәулелер қатты электромагниттік сәулелер.

Радиоактивтіліктің жалпы заңдары

Радиоактивті ыдырауды сипаттайтын шамалар бар: ядро саны

осы уақыт өткенге дейінгі әлі ыдырамаған ядролар саны.

бірлік уақытта ыдырайтын сан, 1 с қанша ядро ыдырайды.

ге көбейтсек бірлік уақыт ішінде ыдыраудың үлесін береді.

берілген ядроның бірлік уақыт ішіндегі ыдырау ықтималдылығы, ыдырау тұрақтысы, радиоактивті тұрақты деп аталады.

дифференциал теңдеуді шешсек, біртекті логарифімді теңдеу шығады.

бастапқы уақыттағы барлық ядролар саны. N=N_0-xt*e^-x*t , N=N_0*e^-x*t

,

ұзақ уақыт өткеннен кейінгі ыдыраған ядролар саны.

жартылай ыдырау периоды

t уақыт мезетінде ядроның жартысы ыдырайды.

орташа өмір сүру уақытты көрсететін уақыт.

Радиоактивті препараттың активтілігі деп берілген ядролар активтілігі бірлік уақыт ішінде шығаратын бөлшектер саны. Берілген ядро басқа ядродан пайда болмайтын болса, онда бер түрлі ядролар активтілігін былай жазамаыз

Активтілік бірлігі беккерель 1БК-1с ішінде болатын бір активті ыдырауы, Ku=3,7*10¹⁰ Бк

α ыдырау мен β ыдырауға қатысты болса, онда

Ал егерде

Активтіліктері яғни ыдырайтын ядролар саны тең, мұны радиоактивтілік тепе-теңдік деп аталады.

1. уақыт бірлігі ішіндегі ыдырайтын ядролар саны, ол өзгеруі мүмкін

2. Ядролар саны уақыт бойынша өзгермейді, себебі ядролар саны құйылып жатыр, сонша ядролар саны ыдырап жатыр, барлығының активтілігі бірдей.