Ядролық және атомдық физика бөлімі

Атомдық және ядролық физика бөлімі

Орындаған: Мылтыкбай А., Маханова Ж., Өмірәлі А.

Жоспар:

• Атомдық және ядролық физика бөліміне түсініктеме;
• Атом құрылысы және атом ядросы;
• Заңдылықтар мен формулалар;
• Радиоактивтілік;
• Алған білімді бекіту;
• Қорытынды.

АТОМДЫҚ ЖӘНЕ ЯДРОЛЫҚ ФИЗИКА

Атомдық және ядролық физика - атом мен атом ядросының құрылысын және олармен байланысқан процестерді зерттейтін физиканың бөлімі.

АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫ ЖӘНЕ АТОМ ЯДРОСЫ

Барлық заттар бөлiнбейтiн аса ұсақ бөлшектерден – атомдардан тұрады деген ұғым ерте қалыптасқан. Атомды күрделi жүйе деп ұйғарып, оның алғашқы моделiн ұсынған ғалым – Дж.Томсон.

Атом құпиясына тереңiрек үңiлiп, оның жаңа бiр моделiн ұсынған ғалым ағылшын оқымыстысы Э.Резерфорд болатын. Ол өз тәжiрибелерiнде аса шапшаң α-бөлшектер жұқа алтын фольгадан шашыраған кездегi бұрыштық таралуын зерттей келе атомның планетарлық моделi деп аталатын моделiн ұсынды.

АТОМ ҚҰРЫЛЫСЫ ЖӘНЕ АТОМ ЯДРОСЫ

Атом ядросы — протондар мен нейтрондардан (нуклондардан) құралатын атомның ең ауыр, орталық бөлігі.

• Протон дегеніміз оң таңбалы заряды бар элементарлы бөлшек. Протондар атомның ядросында орналасады.
• Нейтрон дегеніміз бейтарап элементарлы бөлшек.
• Электрон дегеніміз атом ядросын айналып жүретін теріс зарядты элементарлы бөлшек, е= 1,6*10 (-19) Кл

ЗАҢДЫЛЫҚТАР МЕН ФОРМУЛАЛАР

Бордың бірінші постулаты. Атомда электрондар қозғалатын стационар орбиталар бар. Стационар орбитадағы атомдар сәуле шығармайды.

Бордың екінші постулаты. Электрон энергиясы Еn стационар орбитадан энергиясы Еm стационар орбитаға ауысқанда, энергия кванты жұтыладыне шығарылады. Ол энергия мына түрде анықталады:

hν=En- Em

ЗАҢДЫЛЫҚТАР МЕН ФОРМУЛАЛАР

Изотоптар - протондарының саны бірдей, ал нейтрондар саны әртүрлі болғандықтан массасы да әртүрлі болатын элементтер. A= N + Z элементтің атомдық массасы протон мен нейтронның қосындысынан тұрады. Ал протон мен нейтронды нуклондар деп атайды.

ЗАҢДЫЛЫҚТАР МЕН ФОРМУЛАЛАР

Ядролық тарту күшінің жұмысы есебінен нуклондардан атом ядросы түзілгенде пайда болатын массалар айырымын массалар ақауы – деп айтамыз.

Массалар ақауының формуласы

ЗАҢДЫЛЫҚТАР МЕН ФОРМУЛАЛАР

Атом ядросын түгелімен жеке нуклонға ыдырату үшін қажетті минимал энергияны - ядроның байланыс энергиясы дейміз.

Еб= ΔM*c2

Меншікті байланыс энергиясы деп ядроның байланыс энергиясының А массалық санға қатынасын, яғни бір нуклонға сәйкес келетін байланыс энергиясын айтады.

Ем.б= Еб/А

РАДИОАКТИВТІЛІК

Радиоактивтілік дегеніміз - тұрақсыз элементтердің ядролық ыдырауы. Мұндай элементтердің атомдары тұрақты күйге жету үшін артық энергияны немесе массаны шығара отырып, ядролық сәулеленуді жүзеге асырады. Өздігінен сәуле шығаратын химиялық элемент радиоактивті, ал сәуле шығару процесін радиоактивтілік деп атайды.

Альфа сәуле - оң зарядталған бөлшектер ағыны (гелий атомының ядросы);

Бета сәуле - өте шапшаң қозғалатын теріс зарядталған бөлшектер(электрондар);

Гамма сәуле - электромагниттік сәулелену.

РАДИОАКТИВТІЛІК

Альфа мен бета сәулелері - бөлшектік сәулелену, олар қағаздан қалыңырақ затпен тоқтатылады.

Гамма сәулелері электромагниттік сәулеленудің түрі, ол экстремалды өткір.

РАДИОАКТИВТІЛІК

РАДИОАКТИВТІЛІК

β -ыдырау формуласы

РАДИОАКТИВТІЛІК

γ - ыдырау формуласы

РАДИОАКТИВТІЛІК

Ядролар өз бетімен түрленіп альфа , бета және басқа да бөлшектер мен сәулелерді шығаруларын олардың радиактивті ыдырауы деп атайды.

Радиактивті изотоп ядроларының тек жартысы ыдырайтын уақыт осы изотоптың жартылай ыдырау периоды деп аталады.

• Висмут-209 изотоп үшін Т= 2 х 10 18 жыл ,
• Висмут-210 изотоп үшін Т= 5 тәулік ,
• Көміртегі-14 үшін Т= 5600 жыл ,
• Криптон -85 үшін Т= 10,6 жыл ,
• Лантан – 140 үшін Т= 40,2 сағ ,
• Барий – 140 үшін Т= 12, 8сағ.

РАДИОАКТИВТІЛІК

Ыдырамай қалған ядролар санын жалпы түрде былай жазады:

РАДИОАКТИВТІЛІК

• Дәрілік;
• Ғылыми және академиялық қызмет;
• Өнеркәсіп саласында қолданады.

АЛҒАН БІЛІМДІ БЕКІТУ

ҚОРЫТЫНДЫ

Физика ғылымы – қоршаған ортаны зерттейтін ғылым. Бүгінгі сабақта соның микроортаны зерттейтін бөлімімен толыққанды таныстық.

Нақты ережеге сүйенетін болсақ:

Атомдық және ядролық физика - атом мен атом ядросының құрылысын және олармен байланысқан барлық процестерді зерттейтін физиканың бөлімі.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА РАҚМЕТ!