Ядерное взаимодействие. Дефект массы

Поурочный план дистанционного урока

Класс: 9

Раздел: Строение атома, атомные явления.

Тема урока:

Цели обучения на раздел:

6.1.1 -описывать зависимость энергии теплового излучения от температуры;

9.6.1.2 - применять формулу Планка для решения задач;

9.6.1.3 - описывать явление фотоэффекта и приводить примеры применения фотоэффекта в технике;

9.6.1.4 - применять формулу Эйнштейна для фотоэффекта при решении задач;

9.6.1.5 - сравнивать рентгеновское излучение с другими видами электромагнитного излучения;

9.6.1.6 - приводить примеры применения рентгеновского излучения;

9.6.2.1 - объяснять природу и свойства α, β и γ – излучения;

9.6.1.7 - описывать опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.

Критерии достижения целей обучения для обучающегося (на данном уроке):

описывать свойства ядерных сил;

• определять дефект масс атомных ядер;

• применять формулу энергии связи атомного ядра при решении задач;

• применять законы сохранения зарядового и массового числа при решении уравнений ядерных реакций;

1 Теоретическая часть.

 Важной характеристикой прочности ядра является его удельная энергия связи, равная отношению энергии связи к числу нуклонов:

.

Где:

Е_св =энергия связи (расчитывается по формулам предыдущего урока)

А-массовое число хим. элемента

Е-удельная энергия связи (МэВ/нуклон)

Удельная энергия связи есть энергия связи, приходящаяся на один нуклон, и имеет смысл средней работы, которую необходимо совершить для удаления нуклона из ядра.

На рис. 1 представлена зависимость удельной энергии связи естественных (то есть встречающихся в природе 1) изотопов химических элементов от массового числа A.

Рис. 1. Удельная энергия связи естественных изотопов

Элементы с массовыми числами 210–231, 233, 236, 237 в естественных условиях не встречаются. Этим объясняются пробелы в конце графика.

У лёгких элементов удельная энергия связи возрастает с ростом  , достигая максимального значения 8,8 МэВ/нуклон в окрестности железа   (то есть в диапазоне изменения   примерно от 50 до 65). Затем она плавно убывает до величины 7,6 МэВ/нуклон у урана  .

Такой характер зависимости удельной энергии связи от числа нуклонов объясняется совместным действием двух разнонаправленных факторов.

Первый фактор - поверхностные эффекты. Если нуклонов в ядре мало, то значительная их часть находится на поверхности ядра. Эти поверхностные нуклоны окружены меньшим числом соседей, чем внутренние нуклоны, и, соответственно, взаимодействуют с меньшим числом соседних нуклонов. При увеличении   доля внутренних нуклонов растёт, а доля поверхностных нуклонов - падает; поэтому работа, которую нужно совершить для удаления одного нуклона из ядра, в среднем должна увеличиваться с ростом  .

Однако с возрастанием числа нуклонов начинает проявляться второй фактор - кулоновское отталкивание протонов. Ведь чем больше протонов в ядре, тем большие электрические силы отталкивания стремятся разорвать ядро; иными словами, тем сильнее каждый протон отталкивается от остальных протонов. Поэтому работа, необходимая для удаления нуклона из ядра, в среднем должна уменьшаться с ростом  .

Пока нуклонов мало, первый фактор доминирует над вторым, и потому удельная энергия связи возрастает.

2.Практическая часть

Рассмотреть пример решения задачи

Задачи для самостоятельного решения:

Ответы: 1-прим= 277 МэВ, 2 –ядро трития более устойчиво(доказать!)

3.Домашнее задание: ваш учебник, упр 37(Д) 3-4