Atomo branduolio sandara ir jo charakteristika

6765 0

1. Atomo branduolio sandara ir jo charakteristika.
Branduoliai sudaryti iš nukleonų: protonų (teigiama dalelė) ir neutronų (neutrali dalelė, turi magnetinį momentą), surištų branduolinėmis jėgomis.
mp = 1,672648 * 10-27 kg = 1,00759 amv
mn = 1,674954 * 10-27 kg = 1,008665 amv
qp = -e = 1,6 *10-19 C
qn = 0;
Sp = Sn = ½
μp = 2,79 μbr
μn = -1,91 μbr
XAZ – Z – eilės numeris (protonų skaičius); A (masės skaičius); A = Np + Nn.
Izotopas – branduolys, kurio protonų skaičius tas pats, o neutronų skiriasi. (H21, H31)
Stabilūs izotopai – tarp A – Z = 2Z ir A – Z = Z.

2. Branduolio masės ryšio energija. Branduolių stabilumas.
Branduolio masė yra visuomet mažesnė už jį sudarančių nukleonų masę, nes tarp nuukleonų veikia stiprus ryšys:

– masės defektas.

– branduolio ryšio energija. Ji lygi darbui, kurį reiktų atlikti, norint suskaidyti atomą į atskirus nukleonus. Kuo ji didesnė, tuo branduoliai stabilesni.

– ryšio energija vienam nukleonui; lygi darbui ,kurį reikia atlikti, kad nuo branduolio atskirtume vieną nukleoną. Priklauso nuo nukleonų skaičiaus branduolyje. Didžiausia vidutinio sunkumo branduoliuose.
Tai kad specifinė ryšio energija didžiausia vidutinio sunkumo branduoliuose rodo 2 procesai, kurių metu išsiskiria energija:
1) kai sunkus branduolys skyla į du vidutinio sunkumo branduolius (sunkiųjų branduolių skilimas – grandininės reakcijos pagrindas)
2) kai du lengvieji branduoliai jungiasi į vieną vidutinio suunkumo branduolį (lengvųjų branduolių sintezė – termobranduolinė reakcija).

3. Branduolinės jėgos – jėgos veikiančios tarp nukleonų. Jų sukelta sąveika – stiprioji sąveika (gravitacinė, elektromagnetinė).
Savybės:
1) branduolinės jėgos yra stipriausios;
2) Artaveikės – veikia labai mažuose atstumuose: ~10-15 m.
3) Jėgos nepriklauso nuo sąveikaujančių nukleonų krūvio.
4) Priklauso nuo sąveikaujančių nukleonų spinų orientacijos
5) Jėgos yra necentrinės
6) Pasižymi įsotinimu: ta

arpusavyje sąveikauja ne bet koks nukleonų skaičius
Branduolinė sąveika persiduoda branduolinio lauko kvanto pagalba. Branduolinio lauko kvantai π – mezonai (pijonai) – π+, π-, π0.
qπ± = 1,6 * 10-19 C; mπ = 300 me; S = 0;

4. Radioaktyvumas – savaiminis nestabilių branduolių skilimas, spinduliuojant radioaktyviąsias daleles:
α – He42 branduoliai, β – elektronai, γ – trumposios elektromagnetinės bangos.
Natūralusis radioaktyvumas – izotopų, kurie egzistuoja gamtoje. Dirbtinis radioaktyvumas gaunamas vykdant branduolines reakcijas.
Radioaktyvumas yra branduolio savybė ir nepriklauso nuo jokių nei fizinių, nei cheminių sąlygų.

– radioaktyvaus skilimo dėsnis; N – suskilusių branduolių skaičius, λ – skilimo konstanta (skilimo tikimybė per laiko vienetą).

– pusamžis – laikas per kurį suskyla pusė radioaktyvaus elemento branduolių.

5. α skilimas – procesas, kai skylant branduoliui išspinduliuojamas Helio atomo branduolys He42.
α dalelės susidaro išlėkimo iš branduolio momentu, jų energijos spektrai yra diskretiniai (gali būti kelios spektrų grupės). Po skilimo branduolys gali likti sužadintame būvyje. Kai branduolys pereina į normalią būseną, išspinduliuojami γ spinduliai.

6. β skilimas – savaiminis raadioaktyviųjų branduolių virsmas izobarais (kai skiriasi Z, o A toks pat: H32 ir H31), išspinduliuojant elektroną ar pozitroną arba pagaunant elektroną iš atomo elektroninio apvalkalo.
β skilimo tipai:
1) β- (β minus skilimas) – skylant branduoliams išspinduliuojamas elektronas ir antineutronas:
Šiuo atveju vienas neutronas virsta protonu.
2) β+ – skylant branduoliui išspinduliuojamas pozitronas (elektrono antidalelė) ir neutronas:
Dalelė ir antidalelė skiriasi krūvio ženklu ir magnetinio lauko orientacija. Joms susijungus gauname anihiliaciją ir įvyksta sprogimas.
3) K pagavimas – branduolys pagauna vieną atomo elektroną: ; Branduolyje vienas protonas virsta neutronu.
K – pirmas elektronų sluoksnis prie branduolio.
β dalelės pasižymi di

idesniu skvarbumu nei α. Po β skilimo atomas gali likti sužadintame būvyje, todėl kartu su β dalelėmis spinduliuojami ir γ spinduliai.

7. γ spinduliai ir vidinė elektronų konversija
Gama spinduliai spinduliuojami kai atomai pereina iš sužadintos į normalią būseną. ( )
Branduoliai sužadinti gali būti dėl smūgio su elektronais arba kitomis įelektrintomis dalelėmis. Taip pat absorbuojant fotonus arba po α ar β skilimų. Sužadintas branduolys energijos perteklių gali atiduoti vienam iš atomo elektronų. Tokie elektronai bus atplėšiami nuo branduolio. Tai vidinės konversijos elektronai. Kartu su jais spinduliuojami ir Rentgeno spinduliai.
γ spinduliams einant pro medžiagą jie yra absorbuojami. Absorbuoti spinduliai pasižymi dideliu veiklumu. Apsaugai naudojamas švinas.

8. Branduolinės reakcijos – tai branduoliniai kitimai, jiems sąveikaujant vienas su kitu arba elementariosiomis dalelėmis.

– Rezerfordo reakcija.

– Čedvigo branduolinė reakcija
Su elektronais reakcijos nevykdomos, nes jis p

. . .

Join the Conversation

×
×