X
Код презентации скопируйте его
Элементы ядерной физики. Общие сведения о радиоактивном излучении
Скачать эту презентацию
Презентация на тему Элементы ядерной физики. Общие сведения о радиоактивном излучении
Скачать эту презентациюCлайд 1
1.Строение ядра, его основные характеристики. 2. Ядерные силы. 3. Альфа-, бета- и гамма–распад. Характеристики альфа-, бета- и гамма - излучения. 4. Биологическое действие ионизирующего излучения.5. Ядерные реакции. Ядерный реактор 5. Виды распада ядер. Закон радиоактивного распада 5. Взаимодействие излучения с веществом. Элементы ядерной физики. Общие сведения о радиоактивном излучении. Лекция 26/2 Презентации по ядерной физике http://prezentacija.biz/prezentacii-po-fizike/
Cлайд 2
К 20-м годам XX - атомы и атомные ядра, имеют сложную структуру. К настоящему времени - атомные ядра различных элементов состоят из 2х частиц, протонов и нейтронов.
Cлайд 3
Cлайд 4
Cлайд 5
Опыт Дж. Чедвика
Cлайд 6
Для характеристики атомных ядер ….
Cлайд 7
Cлайд 8
Cлайд 9
Cлайд 10
Радиусы ядер хорошо аппроксимируются выражением….. Плотность числа нуклонов постоянна во внутренней области ядра и уменьшается до нуля вблизи его поверхности. (6)
Cлайд 11
Размеры ядра
Cлайд 12
Энергия связи и масса ядер (7) Энергия, выделяющаяся при образовании ядра
Cлайд 13
Удельная энергия связи… на один нуклон: (8)
Cлайд 14
х Аналогично энергии связи электрона в атоме!
Cлайд 15
Протоны и нейтроны связаны в ядре ядерными силами. Большая плотность ядерного вещества (~1017 кг/м3). В ядре реализовано самое интенсивное из всех видов – т.н. сильное взаимодействие. ЯС притяжения между нуклонами в сотни раз больше электромагнитных сил отталкивания (протоны в ядре). Ядерные силы (ЯС)
Cлайд 16
Cлайд 17
5) зависят от взаимной ориентации спинов взаимодействующих нуклонов. 6) не являются центральными.
Cлайд 18
Ядерные реакции (ЯР) В результате ЯР - новые радиоактивные изотопы, в том числе, которых нет в естественных условиях
Cлайд 19
Наиболее интересны для практики – ЯР при взаимодействии ядер с нейтронами. (лишены заряда, свободно проникают в атомные ядра и вызывают их превращения). Э. Ферми : ЯР вызываются не только быстрыми, но и медленными нейтронами движущимися с тепловыми скоростями. Первая ЯР (1932 г.) - при бомбардировке протонами большой энергии, полученных на ускорителе:
Cлайд 20
В любой ядерной реакции выполняются: законы сохранения : электрических зарядов и массовых чисел: Равны до и после реакций 2) энергии, 3) импульса, 4) момента импульса.
Cлайд 21
Cлайд 22
Порог ядерной реакции Эндотермические (с поглощением энергии) ЯР возможны при ударе ядра частицей с пороговой кинетической энергией (с меньшей ЯР невозможны): (1) (2)
Cлайд 23
Эффективное сечение σ ЯР. σ – характеризует вероятность того, что при падении пучка частиц на вещество произойдёт ЯР [ ] - (1барн = 10–28 м2). σ интерпретируется как площадь сечения ядра X, попадая в которую налетающая частица вызывает ЯР.
Cлайд 24
Возможны два принципиально различных способа освобождения ядерной энергии: 1) Реакция деления ядер тяжелых элементов 2) Реакция синтеза ядер легких элементов (термоядерный синтез)
Cлайд 25
Реакция деления тяжелых ядер - нестабильное ядро делится на два крупных фрагмента сравнимых масс. Реакция в общем виде…
Cлайд 26
Объяснение в капельной модели.. В процессе деления ядро изменяет форму : шар, эллипсоид, гантель, два грушевидных осколка, два сферических осколка.
Cлайд 27
Нейтроны c энергией ~1 МэВ и выше, вызывают деление ядер урана, тория, плутония и др: , Эти ядра делятся нейтронами любых энергий, но особенно эффективно медленными нейтронами: (3)
Cлайд 28
Cлайд 29
Cлайд 30
Cлайд 31
Cлайд 32
Ядерный (или атомный) реактор - устройство, в котором поддерживается управляемая ЦР. Это тепловая машина. Выделение тепла - за счет экзотермической реакции деления ядер. 1 МВт мощности - 3·1016 актов деления ядер в секунду. Первый ядерный реактор был построен в 1942 г. в США под руководством Э. Ферми. В СССР - в 1946 г.- под руководством И. В. Курчатова.
Cлайд 33
Cлайд 34
Cлайд 35
При выдвинутых из АЗ стержнях k > 1. При полностью вдвинутых стержнях k < 1. Вдвигая стержни внутрь АЗ можно в любой момент времени приостановить развитие ЦР.
Cлайд 36
Модели ядерных реакторов : - Гомогенные реакторы (в АЗ - смесь ядерного топлива и замедлителя. Гетерогенные реакторы – в АЗ замедлитель, в который помещаются кассеты с ядерным топливом - тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы). Энергия выделяется в ТВЭЛах.
Cлайд 37
Реакторы типа ВВРд (PWR)- водоводяной реактор (строится в Беларуси)
Cлайд 38
Сборка гетерогенного реактора В гетерогенном реакторе ядерное топливо распределено в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель нейтронов
Cлайд 39
ЯВЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ 1.Радиоактивность атомных ядер. 2.Виды распада ядер. Закон радиоактивного распада. 3.Взаимодействие излучения с веществом. 4. Дозы и биологическое действие ионизирующего излучения
Cлайд 40
Радиоактивность - способность нестабильных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием радиоактивного излучения. Естественная радиоактивность - у существующих в природе неустойчивых изотопов. Искусственная радиоактивность – у изотопов, полученных в результате ЯР. Оба явления подчиняется одним и тем же законам.
Cлайд 41
Впервые А. Беккерель (1896 г.) обнаружил, что соли урана испускают неизвестное излучение, проникающее через непрозрачные для света преграды и вызывают почернение фотоэмульсии. М. и П. Кюри (1898 г. ) обнаружили радиоактивность тория и открыли 2 новых радиоактивных элемента – полоний и радий. Э.Резерфорд, его ученики и др. далее исследовали природу радиоактивных излучений ……
Cлайд 42
…..радиоактивные ядра могут испускать частицы трех видов: положительно и отрицательно заряженные и нейтральные….. К – свинцовый контейнер, П – радиоактивный препарат, Ф – фотопластинка.
Cлайд 43
Cлайд 44
Основные типы радиоактивности Альфа-распад Например:
Cлайд 45
Cлайд 46
Основной закон радиоактивного распада
Cлайд 47
Cлайд 48
(2) (3)
Cлайд 49
Среднее время жизни материнского ядра (4)
Cлайд 50
(4)
Cлайд 51
Cлайд 52
Cлайд 53
…это - число распадов, происходящих в нем в единицу времени. (3)
Cлайд 54
Cлайд 55
в) захватом электрона из К- оболочки атома.
Cлайд 56
Cлайд 57
Cлайд 58
Cлайд 59
Cлайд 60
Cлайд 61
К-захват При захвате ядром электрона (с электронной К-оболочки) происходит превращение одного из протонов ядра в нейтрон, что сопровождается испусканием нейтрино:
Cлайд 62
Гамма-излучение (g-излучение)
Cлайд 63
Cлайд 64
Cлайд 65
Характер взаимодействия излучения с веществом зависит от: его вида, энергии, плотности потока, а также от физических и химических свойств самого вещества.
Cлайд 66
Упругое рассеяние частиц ИИ– процесс столкновения частиц ……меняются только их импульсы, а внутреннее состояния остаются неизменным. Неупругое рассеяние частиц ИИ приводит к изменению их внутреннего состояния, превращению в другие частицы или дополнительному рождению новых частиц.
Cлайд 67
Пробег R - минимальная толщина в-ва в направлении скорости частиц ИИ до их остановки или полного поглощения в-вом.
Cлайд 68
Cлайд 69
Cлайд 70
Cлайд 71
Проникающая способность всех видов ИИ зависит от энергии частиц или квантов.
Cлайд 72
Дозы и биологическое действие ионизирующего излучения Доза поглощения - энергия ИИ, которая поглощается при прохождении через единицу массы вещества. СИ -1 Грей (Гр) → 1кг вещества поглощает 1 Дж энергии излучения. 1 Рад = 10-2 Гр
Cлайд 73
Cлайд 74
Эквивалентная доза - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на коэффициент качества данного излучения. СИ - Дж/кг, зиверт (Зв).
Cлайд 75
Коэффициент качества излучения Минимальная летальная доза для человека - 6 Зв за один раз.
Cлайд 76
Эффективная эквивалентная доза - для оценки ущерба здоровью человека при неравномерном облучении тела, отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Костный мозг, толстый кишечник, легкие, желудок - 0,12 Мочевой пузырь, грудная железа, печень, пищевод, щитовидная железа - 0,05 Кожа, клетки костных поверхностей - 0,01 Остальное - 0,05
Cлайд 77
