45.Атомне ядро. Протонно - нейтронна модель атомного ядра. Ядерні сили. Енергія зв'язку атомного ядра.

Атомне ядро складається з нуклонів: протонів і нейтронів.

Кількість нуклонів в ядрі = масовому числу А (атомній масі елемента в а.о.м.).

Число протонів в ядрі = порядковому номеру елемента в системі Менделєєва і являє собою заряд ядра в одиницях електричного заряду (електрона), позначається Z.

Число нейтронів N можна визначити як різницю масового числа і кількості протонів.

A=Z+N N=A-Z

Ядра з однаковим числом протонів Z але з різним числом нейтронів N – ізотопи.

Елементарні частинки:

1. електрон

2. позитрон

3. нейтрон

4. протон (ядро атому водню).

5. α-частинка (ядро атому Не)

6. β-частинка (електрон).

Маса спокою ядра

Менша за масу спокою нейтрального атома на масу електронів у складі атомної оболонки.

Дефект маси ядра – це різниця між сумою мас спокою нуклонів і масою спокою ядра.

Енергія зв’язку

Сили ядерної взаємодії тримають нуклони в ядрі – це найпотужніші з відомих сил, що діють на малих відстанях.

Два способи вивільнення внутрішньоядерної енергії:

1. поділ важких ядер на більш легкі

2. злиття легких ядер у більш важкі.

46. Класифікація елементарних частинок. Кварки. Космічне випромінювання.

Елементарна частинка — збірний термін, що відноситься до мікрооб'єктів в суб'ядерному масштабі, які неможливо розщепити на складові частини. Класифікація

За величиною спіну всі елементарні частинки поділяють на два класи:

• ферміони — частинки з напівцілим спіном (наприклад, електрон, протон, нейтрон, нейтрино);

• бозони — частинки з цілим спином (наприклад, фотон).

За видами взаємодій елементарні частинки поділяють на такі групи:

• адрони — частинки, що беруть участь у всіх видах фундаментальних взаємодій. Вони складаються з кварків і поділяються, у свою чергу, на:

мезони (адрони з цілим спіном, тобто бозони);

баріони (адрони з напівцілим спином, тобто ферміони). До них, зокрема, відносяться частинки, що становлять ядро атома, — протон і нейтрон.

Кварки— фундаментальні частинки, з яких за сучасними уявленнями складаються адрони, зокрема протони та нейтрони. На сьогодні відомо 6 сортів (їх прийнято називати «ароматами») кварків: d,u,s,c,b і t.

Космічні промені - заряджені частинки високих енергій з космічного простору. Майже 90% від загальної кількості частинок складають протони, 9% - ядра гелію (альфа-частинки) та близько 1% - електрони (бета-мінус частинки). Слово "промені" в назві явища не слід сприймати буквально, оскільки частинки потрапляють в атмосферу Землі окремо, а не у вигляді напрямленого пучка частинок чи променя. Назва походить з часів відкриття явища і є більше даниною історії, а ніж описом суті явища.

47. Способи вивільнення ядерної енергії: синтез легких та поділ важких ядер.

Поділ ядра - ядерна реакція, при якій ядро важкого елементу розпадається на менші ядра, часто виділяючи при цьому гамма-кванти й вільні нейтрони.

Поділ ядра - екзотермічна реакція. Виділене при поділі тепло набагато перевищує характерні енергії хімічних реакцій. Тому поділ використовується в ядерній енергетиці, а також у військовій справі для створення атомних бомб.