СТРОЕНИЕ АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ АТОМНЫХ ЯДЕР. IV четверть. 9 класс. Физика.

Комментарии преподавателя

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ И ДЕФЕКТ МАСС

1. Для расщепления ядра атома на отдельные свободные нуклоны ему необходимо сообщить дополнительную энергию.
2. При образовании ядра атома из свободных нуклонов энергия выделяется..

ДЕФЕКТ МАСС

Запомни! Масса ядра всегда меньше суммы масс свободных нуклонов.

Дефект масс - недостаток массы ядра по сравнению с суммой масс свободных нуклонов

Расчетная формула для дефекта масс:

где М я - масса ядра
( Z x m p + N x mn ) - сумма масс свободных нуклонов, сливающихся в ядро
Z- число протонов
mp -масса свободного протона
N - число нейтронов
mn - масса свободного нейтрона

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ

- минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на свободные нуклоны;
или
- энергия, выделяющаяся при слиянии свободных нуклонов в ядро.

Расчетная формула для энергии связи:

(с - скорость света в вакууме)

Справочные данные, необходимые для расчета энергии связи и дефекта масс
масса свободного протона,
масса свободного нейтрона,
масса ядра атома,
коэффициент перевода 1 а.е.м.

Рассчитаем, например, энергию связи ΔЕ0 ядра атома дейтерия (тяжёлого водорода), состоящего из одного протона и одного нейтрона. Другими словами, рассчитаем энергию, необходимую для расщепления ядра на протон и нейтрон.

Для этого определим сначала дефект массы Δm этого ядра, взяв приближённые значения масс нуклонов и массы ядра атома дейтерия из соответствующих таблиц. Согласно табличным данным, масса протона приблизительно равна 1,0073 а. е. м., масса нейтрона — 1,0087 а. е. м., масса ядра дейтерия — 2,0141 а. е. м. Значит, Δm = (1,0073 а. е. м. + 1,0087 а. е. м.) - 2,0141 а. е. м. = 0,0019 а. е. м.

Чтобы энергию связи получить в джоулях, дефект массы нужно выразить в килограммах.

Учитывая, что 1 а. е. м. = 1,6605 • 10-27 кг, получим:

Δm = 1,6605 • 10-27 кг • 0,0019 = 0,0032 • 10-27 кг.

Подставив это значение дефекта массы в формулу энергии связи, получим:

Энергию, выделяющуюся или поглощающуюся в процессе любых ядерных реакций, можно рассчитать, если известны массы взаимодействующих и образующихся в результате этого взаимодействия ядер и частиц.

Домашняя работа

1. Ответь на вопросы.

1. Что называется энергией связи ядра?
2. Запишите формулу для определения дефекта массы любого ядра.
3. Запишите формулу для расчёта энергии связи ядра.

2. Реши ребус.

К занятию прикреплены файлы  «Это интересно!» и «Тест». Вы можете скачать файлы в любое удобное для вас время.

Использованные источники:

• http://www.tepka.ru/fizika_9/57.html
• http://class-fizika.narod.ru/9_38.htm
• http://interneturok.ru/ru/school/physics/9-klass/
• https://www.youtube.com/watch?v=L69cnDtwKtE

Файлы