Атомдық ядро. Ядроның уклондық моделі. Изотоптар. Нуклондардың ядродағы байланыс энергиясы. Физика, 11 сынып, презентация.

Атомдық ядро. Ядроның уклондық моделі. Изотоптар. Нуклондардың ядродағы байланыс энергиясы.

Оқу мақсаттары:

11.8.2.3 – атомдық ядроның байланыс энергиясын есептеу және меншікті байланыс энергиясының ядролардың массалық санына графиктік тәуелділігін түсіндіру;

Бағалау критерийлері:

Атомның құрамы мен қасиетін біледі;

Протондар саны мен атомдық массаны анықтайды;

Изотоп түсінігін біледі және түсіндіреді;

Массаның ақауы мен атомдық ядролардың байланыс энергиясының пайда болу себебін түсіндіреді;

Массаның ақауын, ядроның байланыс энергиясын және ядролық реакциялардың энергетикалық шығуын есептейді;

Сабақ барысында қолданылатын кейбір терминдер мен ұғымдар

Нуклондар

Нуклон (латын тілінен nucleus - ядро) атомдық ядроны құрайтын бөлшектер - протон мен нейтронның біріккен атауы.

Z – заряд саны,

A – массалық саны,

N – ядродағы нейтрондар саны

A = Z + N

Атомдық ядроның

Z

A

X

A

Z

Атомдық бөлшектердің сипаттамалары

Атомның элементар құрамын анықтау

Np = Z

Ne = Np

Nn = A - Z

Нукли́д (лат. nucleus — «ядро» және грек тілінен. είδος — «түр») — анықталған массалық санымен, атомдық нөмірмен және ядролардың энергетикалық күйімен сипатталатын, сонымен қатар бақылау үшін жеткілікті өмір сүру уақытына ие атомдардың түрі.

Бірдей атомдық нөмірге (яғни бірдей протондар санына ие) нуклидтер изотоптар деп аталады.

Бірдей массалық санға ие нуклидтер

— изобара,

Бірдей нейтрондар санына ие нуклидтер – изотон.

Изотоптар

Изотоптар – бірдей протондар санына, бірақ әртүрлі нейтрондар санына (массаға) ие ядроға ие химиялық элементтер.

Изотоптар бірдей химиялық қасиеттерге (ядроның зарядымен шартталған), бірақ әртүрлі физикалық қасиеттеріне (массамен шартталған) ие.

Сутегі изотопы

Сутегі изотоптарының ядроларының құрамын талқылаңыз

Атомдық физикадағы масса мен энергия өлшемі

Массасының өлшемі ретінде массаның атомдық бірлігі қолданылады:

Энергия өлшемі ретінде – электрон-вольт қолданылады:

Масса мен энергияның эквиваленттілігі

Ма́сса мен эне́ргия эквивале́нттілігі – салыстырмалылық теориясының физикалық концепциясына сәйкес физикалық объекттің (дене, физикалық жүйе) толық энергиясы  осы дененің массасы мен вакуумдегі жарық жылдамдығының квадратына көбейтіндісімен анықталады.

E – объекттің толық энергиясы

m - дененің массасы

c – вакуумдегі жарық жылдамдығы

1 м.а.б. масса эквивалентін энергия арқылы анықтайық:

13 протон, 14 нейтрон және 13 электронның жалпы массасын м.а.б. арқылы анықтаңыз.

Алюминий атомының массасын Менделеев кестесінен анықтауға болады

Ядроның тыныштықтағы массасы (Мя) оны құрайтын еркін нейтрондар мен протондардың жалпы массасынан аз екені өлшеулер кезінде анықталған болатын:

Масса ақауы — ядро ішіндегі барлық нуклондардың жалпы массасы мен ядро массасының айырмашылын көрсетеді.

Кейбір изотоптардың салыстырмалы атомдық массасы, м.а.б.

Алюминийдің масса ақауын анықтайық

Нуклондардан ядро түзілгенде нуклондардың жалпы массасы азаяды. Осы кезде масса ақауына эквивалентті энергия бөлінеді.

Масса ақауы есебінен жеке бөлшектерден ядро түзілгенде бөлінетін энергия – ядроның байланыс энергиясы болып табылады.

Ядроны, оны құраушы нуклондарға ыдырату үшін энергия шығындау қажет

Ядроны толығымен жеке нуклондарға ыдыратуға қажетті энергия – ядроның байланыс энергиясы деп аталады

Масса мен энергия эквивалентті болғандықтан, байланыс энергясын анықтау үшін келесі формуланы қолдануға болады:

Ядроны толығымен жеке нуклондарға ыдыратуға қажетті энергия – ядроның байланыс энергиясы деп аталады

Бір нуклонға сәйкес келетін байланыс энергиясы - меншікті байланыс энергиясы деп аталады

Алюминийдің байланыс және меншікті байланыс энергиясы анықтайық

Ядролық реакцияның энергия шығыны деп ядролардың тыныштық энергиясы мен бөлшектердің реакцияға дейінгі және реакциядан кейінгі энергияларының айрымын айтамыз.

Энергия шығынын есептегенде ядро массасының орнына атом массасын қолдануға болады. Себебі электрондар массалары өзара жойылады.

Ядролық реакция – атом ядросының басқа ядромен немесе элементар бөлшекпен әрекеттесуі кезінде құрамы мен құрылысының өзгеруі туындайтын процесс.

Есепті шығару үлгісі

Ядролық реакцияның энергетикалық шығуын анықтаңыз:

Тест жұмысын орындау

Орындау уақыты: 4 минут

Тест жұмысы.

Өзара тексеру, 2 минут

Рефлексия

Не білдім? Не үйрендім?

Не түсініксіз болып қалды?