Презентация по физике 9 класс. Состав атомного ядра.

Состав атомного ядра. Ядерные силы

9 класс

1. Какой прибор при прохождении через него ионизирующей частицы выдает сигнал в виде кратковременного импульса электрического тока:

А. счетчик Гейгера;

Б. фотоэлемент;

В. динамик;

Г. камера Вильсона.

2.Кто из учёных является первооткрывателем радиоактивности?

А. - Резерфорд В. - Беккерель

Б. - Содди Г. - Кюри

3. Какой прибор позволяет наблюдать следы заряженных частиц в виде полосы из капель воды в газе?

А. фотопластинка;

Б. счетчик Гейгера-Мюллера;

В. камера Вильсона;

Г. электронный микроскоп.

4. В состав ядра любого атома входят:

А. Электроны и протоны.

Б. протоны и нейтроны.

В. нейтроны и электроны.

5. Изменяется ли атом в результате радиоактивного распада?

А. не изменяется

Б. изменяется запас энергии атома, но атом остается того же химического элемента

В. атом изменяется, превращается в атом другого химического элемента

Г. в результате радиоактивного распада атом полностью исчезает

6.Гамма-излучение - это:

А. Поток электронов

Б. Поток ядер атомов гелия.

В. Излучение квантов энергии.

Нейтрон – это элементарная частица .

Это не протон -электронная пара, как первоначально предполагал Резерфорд.

По современным измерениям, масса нейтрона mn = 1,67493·10 –27 кг = 1,008665 а.е.м.

В энергетических единицах масса нейтрона равна 939,56563 МэВ .

Масса нейтрона приблизительно на две электронные массы превосходит массу протона.

Протон-нейтронная модель ядра

Сразу же после открытия нейтрона российский ученый Д. Д. Иваненко и немецкий физик В. Гейзенберг выдвинули гипотезу о протонно-нейтронном строении атомных ядер , которая полностью подтвердилась последующими исследованиями (рис. 7)

По современным измерениям, положительный заряд протона в точности равен элементарному заряду e = 1,60217733·10–19 Кл,

то есть равен по модулю отрицательному заряду электрона. В настоящее время равенство зарядов протона и электрона проверено с точностью 10 –22 . Такое совпадение зарядов двух непохожих друг на друга частиц вызывает удивление и остается одной из фундаментальных загадок современной физики.

Масса протона, по современным измерениям, равна mp = 1,67262·10-27 кг .

Протоны и нейтроны в ядре

принято называть нуклонами.

Рис. 7

Ядро атома состоит из нуклонов ,

которые подразделяются на протоны и нейтроны .

Символическое обозначение ядра атома

А - число нуклонов, т.е. протонов + нейтронов (или атомная масса) Z - число протонов (равно числу электронов) N - число нейтронов (или атомный номер)

N = A - Z

Нуклоны

• В современной физике принимается, что протон и нейтрон - это два так называемых зарядовых состояния одной и той же частицы – нуклона. (от лат. Nucleus – ядро).

Протон – нуклон в заряженном состоянии,

нейтрон – в нейтральном.

МАССОВОЕ ЧИСЛО

• НУКЛОНЫ – протоны и нейтроны.
• Массовое число – общее число нуклонов в ядре; обозначается А.
• Массовое число ставится вверху перед буквенным обозначением элемента.
• Массовое число А равно массе ядра m , выраженной в атомных единицах массы и округлённой до целых чисел.

ЗАРЯДОВОЕ ЧИСЛО

• Число протонов в ядре – зарядовое число; обозначается Z .
• Зарядовое число ставится внизу перед буквенным обозначением элемента.
• Зарядовое число равно заряду ядра, выраженному в элементарных электрических зарядах.
• Зарядовое число равно порядковому номеру химического элемента.

ОБЩИЙ ВИД ОБОЗНАЧЕНИЯ ЯДРА

• A Z Х
• Х – символ химического элемента
• A = Z + N
• N - обозначение числа нейтронов

Изотопы

• Изотопы (от греческого – isos – одинаковый, topos – место) представляют собой ядра с одним и тем же значением Z , но различными массовыми числами A , т.е. с различным числом нейтронов N .

Изотопы

Ядерные силы

Для того, чтобы атомные ядра были устойчивыми, протоны и нейтроны должны удерживаться внутри ядер огромными силами, во много раз превосходящими силы кулоновского отталкивания протонов. Силы, удерживающие нуклоны в ядре, называются ядерными ( рис.8)

Особенности ядерных сил:

• Ядерные силы примерно в 100 раз превосходят электростатические силы и на десятки порядков превосходят силы гравитационного взаимодействия нуклонов.

2. Важной особенностью ядерных сил является их короткодействующий характер. Ядерные силы заметно проявляются, как показали опыты Резерфорда по рассеянию

a-частиц, лишь на расстояниях порядка размеров ядра (10 –14 –10 –15 м). Ядерные силы очень быстро спадают с расстоянием. Радиус их действия порядка 0,000 000 000 000 001 метра .

Для этой сверхмалой длины, характеризующей размеры атомных ядер, ввели специальное обозначение Фм (в честь итальянского физика Э. Ферми, 1901-1954)

Все ядра имеют размеры нескольких Ферми.

Радиус ядерных сил равен размеру нуклона, поэтому ядра – концентрация и очень плотной материи. Возможно, самой плотной в земных условиях.

Ядерные силы - сильные взаимодействия .

На больших расстояниях проявляется действие сравнительно медленно убывающих кулоновских сил.

На основании опытных данных можно заключить, что протоны и нейтроны в ядре ведут себя одинаково в отношении сильного взаимодействия, т. е. ядерные силы не зависят от наличия или отсутствия у частиц электрического заряда.

Рис.8

ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ

• силы притяжения;
• действуют между всеми нуклонами в ядре;
• короткодействующие.

.

ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ

• ЯДЕРНЫЕ СИЛЫ – силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны в ядре.

СВОЙСТВА

• Являются только силами притяжения.
• Во много раз больше кулоновских сил.
• Не зависят от наличия заряда.
• Короткодействующие ( r = 2,2 * 10 -15 м).

Ядерные реакции

Ядерные реакции

Ядерные реакции

Атомы с одинаковыми атомными номерами называют изотопами : в таблице Менделеева они расположены в одной клеточке (по-гречески «изос» - равный, «топос» – место (рис. 9). Химические свойства изотопов почти тождественны. Если элементов всего в природе - около 100, то изотопов - более 2000. Многие из них неустойчивы, то есть радиоактивны, и распадаются, испуская различные виды излучений. Изотопы одного и того же элемента по составу отличаются лишь количеством нейтронов в ядре.

Рис. 9