Составители:
17
ядер число нейтронов приблизительно равно числу протонов, но с увеличением
массового числа рост опережает рост числа нейтронов.
4.2 Исследование энергетического эффекта реакции
Энергетический эффект реакций найдем из закона сохранения энергии,
используя расчетные формулы: При α-распаде
HeYX
4
2
4A
2z
A
z
+=
−
−
.
2
Heyx
c)mm(mQ ⋅−−= Дж, или )mm931(mQ
Heyx
−
−
=
МэВ. При
−
β распаде
νβYX
A
1z
A
z
++=
−
+
.
2
1zz
)cm(mQ
+
−= Дж, или )m(m931Q
1zz +
−= МэВ.
При
+
β
распаде νβYX
A
1z
A
z
++=
+
−
.
e
22
1zz
m2с)cm(mQ +−=
−
Дж, или
)2m)m(m(931Q
e1zz
+−=
−
МэВ.
5 Порядок выполнения работы и обработка результатов
5.1 Исследование на устойчивость легких ядер
1) Переместите курсор на порядковый номер Z. Установите на Z=1, а
курсор с числом нейтронов на 1. Запишите название химического элемента и
массовое число А в таблицу 1.
2) Нажать кнопку «Старт». Посмотрите на анимацию в левом нижнем углу;
если ядро не распадается
на нуклоны, то по графику δЕ
св
(А) определите значение
удельной энергии связи по светящейся красной точке. Значение запишите в
таблицу 1. Пример:
Н
2
1
удельная энергия связи 1.2 Мэв/нуклон.
3) Увеличить курсором значение нейтронов N. Нажмите кнопку «Старт».
По анимации определите, распадается ли ядро на нуклоны. Если не распадается,
то по аналогии со 2 пунктом, значение удельной энергии связи запишите в
таблицу 1. Таким образом, для каждого ядра химического элемента найдите все
устойчивые изотопы, проделав пункт 2 еще раз.
4) Изменяя значение Z от 1 до 20, снимите соответствующие значения
согласно пунктам 2-3.
Начертите график зависимости
св
Е
δ
(А) по данным из таблицы.
5)По максимумам кривой определите особо устойчивые ядра (магические
ядра). Запишите их в таблицу 2.
ядер число нейтронов приблизительно равно числу протонов, но с увеличением массового числа рост опережает рост числа нейтронов. 4.2 Исследование энергетического эффекта реакции Энергетический эффект реакций найдем из закона сохранения энергии, используя расчетные формулы: При α-распаде A z X = Az−−42Y + 42 He . Q = (m x − m y − m He ) ⋅ c 2 Дж, или Q = 931(m x − m y − m He ) МэВ. При β − распаде A z X = zA+1Y + β − + ν . Q = (m z − m z+1 )c 2 Дж, или Q = 931(m z − m z+1 ) МэВ. При β + распаде Az X = zA−1Y + β + + ν . Q = (m z − m z−1 )c 2 + 2с 2 m e Дж, или Q = 931((m z − m z −1 ) + 2m e ) МэВ. 5 Порядок выполнения работы и обработка результатов 5.1 Исследование на устойчивость легких ядер 1) Переместите курсор на порядковый номер Z. Установите на Z=1, а курсор с числом нейтронов на 1. Запишите название химического элемента и массовое число А в таблицу 1. 2) Нажать кнопку «Старт». Посмотрите на анимацию в левом нижнем углу; если ядро не распадается на нуклоны, то по графику δЕсв(А) определите значение удельной энергии связи по светящейся красной точке. Значение запишите в таблицу 1. Пример: 12 Н удельная энергия связи 1.2 Мэв/нуклон. 3) Увеличить курсором значение нейтронов N. Нажмите кнопку «Старт». По анимации определите, распадается ли ядро на нуклоны. Если не распадается, то по аналогии со 2 пунктом, значение удельной энергии связи запишите в таблицу 1. Таким образом, для каждого ядра химического элемента найдите все устойчивые изотопы, проделав пункт 2 еще раз. 4) Изменяя значение Z от 1 до 20, снимите соответствующие значения согласно пунктам 2-3. Начертите график зависимости δЕсв (А) по данным из таблицы. 5)По максимумам кривой определите особо устойчивые ядра (магические ядра). Запишите их в таблицу 2. 17