Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Цаплев В.М - 135 стр.

UptoLike

134
Последующими опытами с
α
-частицами удалюсь искусственно разрушить
ядра всех легких элементов - от 6opa до калия, за исключением углерода и
кислорода.
На основании теории ядра можно считать, что процесс pacщепления ядра
азота
α
-частицами состоит из двух этапов. Первый заключается в захвате
α
-
частицы ядром азота, приводящим к образованию так называемого
компаунд-ядра; второй - во внезапном распаде компаунд-ядра на две
частицы, одна из которых представляет собой протон. Уравнение ядерной
реакции для этого процесса можно записать так:
2
Не
4
+
7
N
14
(
9
F
18
)
8
0
17
+
1
H
1
.
Искусственное расщепление атомных ядер протонами
Протоны имеют в 4 раза меньшую массу, чем
α
-частицы, а заряд их
меньше заряда
α
-частицы в два paзa. Поэтому во многих случаях протоны
оказываются более эффективными снарядами, чем
α
-частицы. Отсюда
следует, что кулоновские силы отталкивания, действующие на заряженную
частицу при приближении ее к ядру, будут в два раза меньше в случае
протона, чем в случае
α
-частицы.
При бомбардировке ядер лития протонами ядерная реакция протекает в
такой форме:
3
Li
7
+
1
H
1
2
2
He
4
.
Полученные таким путем
α
-частицы вылетали из ядра лития, оставляя
пробег в 8,4 см, что соответствует энергии 8,6 МэВ. Энергия
бомбардирующего протона была paвнa 0,125 МэВ. Точные значения масс
(масс покоя) атомов, участвующих в этой реакции, определяются из
следующих данных:
m=[m(
3
Li
7
)-2m(
1
H
1
)]=
= 7,01822+l,00812 - 2·4,0039 = 8,02634 - 8,0078 = 0,01845 а.е. м.
Можно рассчитать увеличение кинетической энергии частиц,
вылетающих при указанной реакции, пользуясь законом взаимосвязи массы
и энергии: