11 КЛАСС · ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА
Атомное ядро и радиоактивность
Состав ядра, дефект массы, энергия связи и закон распада.
Здесь собрана теория урока целиком, её можно читать без аккаунта. В интерактивном режиме та же теория идёт карточками, после неё идут вопросы с проверкой ответа и задачи, а прогресс сохраняется.
Основные понятия
Атомное ядро
Положительно заряженная центральная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов.
Число протонов Z задаёт химический элемент, а массовое число A равно сумме протонов и нейтронов.
Дефект массы
Разность суммы масс свободных нуклонов и массы связанного ядра.
Связанное ядро легче суммы отдельных нуклонов; соответствующая разность энергии равна Δmc².
Энергия связи ядра
Энергия, необходимая для полного разделения ядра на свободные нуклоны.
Чем больше удельная энергия связи, тем в среднем устойчивее ядро к разделению на отдельные нуклоны.
Радиоактивный распад
Самопроизвольное превращение нестабильного ядра с испусканием частиц или излучения.
Момент распада отдельного ядра случаен, но для большого числа ядер скорость процесса точно описывается периодом полураспада.
Физические величины
Массовое число
Общее число протонов и нейтронов в ядре.
Единица: безразмерная величина
Число протонов
Число протонов и зарядовое число ядра.
Единица: безразмерная величина
Число нейтронов
Количество нейтронов в ядре.
Единица: безразмерная величина
Энергия связи
Энергия, необходимая для разделения ядра на нуклоны.
Единица: джоуль ·
Дефект массы
Разность суммы масс нуклонов и массы ядра.
Единица: килограмм ·
Масса протона
Масса свободного протона.
Единица: атомная единица массы ·
Масса нейтрона
Масса свободного нейтрона.
Единица: атомная единица массы ·
Масса электрона
Масса свободного электрона.
Единица: атомная единица массы ·
Масса ядра
Масса атомного ядра.
Единица: атомная единица массы ·
Масса атома
Масса нейтрального атома.
Единица: атомная единица массы ·
Число нераспавшихся ядер
Количество радиоактивных ядер в текущий момент.
Единица: безразмерная величина
Начальное число ядер
Количество радиоактивных ядер в начальный момент.
Единица: безразмерная величина
Период полураспада
Время, за которое в среднем распадается половина исходных ядер.
Единица: секунда ·
Формулы урока
Альфа-частица
Альфа-частица является ядром гелия с двумя протонами и двумя нейтронами.
Бета-частица
Бета-минус частица является электроном, испущенным при ядерном превращении.
Гамма-квант
Гамма-квант является высокоэнергетическим фотоном без электрического заряда.
Состав массового числа
Массовое число равно сумме протонов и нейтронов.
Число нейтронов
Число нейтронов равно массовому числу минус число протонов.
Энергия связи через дефект массы
Энергия связи равна дефекту массы, умноженному на квадрат скорости света.
Энергия связи в мегаэлектронвольтах
Если дефект массы задан в атомных единицах, энергия связи равна дефекту массы, умноженному на 931 мегаэлектронвольт.
Дефект массы ядра
Дефект массы равен сумме масс свободных нуклонов минус масса ядра.
Массы протона, нейтрона и электрона
Табличные массы частиц приведены в атомных единицах массы.
Масса ядра через массу атома
Масса ядра равна массе нейтрального атома минус суммарная масса электронов.
Закон радиоактивного распада
Число нераспавшихся ядер уменьшается вдвое за каждый период полураспада.
Связанные формулы
Те же формулы в справочнике, с обозначениями и единицами.
Задачи по теме
Условия, варианты ответа и разбор решения.