Атом ядросының құрылысы. Атом ядроларының байланыс энергиясы

Кез-келген химиялық элементтiң атомының ядросы оң зарядталған протоннан және заряды жоқ нейтроннан тұрады. Протонның заряды абсолют шамасы жағынан электронның зарядына тең. Протон мен нейтрон нуклон деп аталатын ядролық бөлшектiң әртүрлi зарядтық күйi болып табылады. Ядродағы протондардың саны Z, Менделеевтiң периодтық жүйесiндегi химиялық элементтiң атомдық нөмiрiмен сәйкес. Ядродағы нейтрондадың саны N деп белгiленедi. ¹₁Н және ³₂Не ядроларынан басқа барлық ядролар үшiн N≥Z. Менделеевтың периодтық таблицасының бiрiншi жартысында тұрған жеңiл элементтер үшiн N≈Z, ал екiншi жартысындағы элементтерде нейтронның саны артықтау N≈1,6·Z.

Ядроның массалық саны деп A=N+Z болатын нуклондардың жалпы санын айтады. Ядроны әдетте мынадай символмен белгiлейдi. Зарядтарының саны бiрдей, ал массалық саны әртұрлi ядроларды изотоптар деп атайды. Изотоптардағы протонның саны бiрдей болады да, нейтронның саны әртүрлi болады. Мысалы сутегiнiң изотоптары:, (немесе -дейтерий), (немесе - тритий); гелийдiң изотоптары:,; уранның изотоптары:,. Бүгiнгi күнi барлық химиялық элементтердiң үшжүзге жақын орнықты, ал екi мыңға жақын орнықсыз (радиоактивтi) изотоптары белгiлi.

58) қазіргі заманғы қазақстандағы күн энерия көздерінің мәселелері. Күн батареясы.

Күн батареясы, фотоэлектрлік генератор — Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала өткізгіштіфотоэлектрлік түрлендіргіштен (ФЭТ) тұратын ток көзі. Көптеген тізбектей-параллель қосылған ФЭТ-тер Күн батареясын қажетті кернеу және ток күшімен қамтамасыз етеді. Жеке ФЭТ-тің электр қозғаушы күші 0.5 — 0.55 В және ол оның ауданына тәуелді емес; 1 см²ауданға келетін қысқа тұйықталу тогының шамасы 35 — 40 мА. Күн батареясындағы ток шамасы оның жарықтану жағдайына байланысты, күн сәулелері Күн батареясы бетіне перпендикуляр түскенде ол ең үлкен мәніне (максимумына) жетеді. Қазіргі Күн батареясының ПӘК 8-10%, олай болса 1 м² ауданға (ғарыш аппаратының Күннен қашықтығы 150 млн. болған кезде) келетін қуат ~130 Вт-қа тең. Температура жоғарылаған сайын (25^oС-ден жоғары) ФЭТ-тегі кернеудің төмендеуіне байланысты Күн батареясының ПӘКкемиді. Күн батареясының жиынтық қуаты ондаған тіпті жүздеген кВт-қа жетеді. Күн батареясы ғарыш кемелері мен аппараттарында энергиямен жабдықтау жүйесіндегі негізгі электр энергиясының көзі ретінде қолданылады. Күн батареясы сондай-ақ, тұрмыс пен техникада қолданылатын көптеген бұйымдарды (калькулятор, қол сағаты, т.б.) токпен қоректендіру көзі болып табылады.

60.Радиоактивті ыдырау және түрлері. Радиоактивтік ыдырау кезінде пайда болған ядрода радиоактивті болады. Ыдырау процесі тізбекті радиоактивті түрлену түрінде жүріп, ақыр соңында тұрақты изотоптың түзілуімен аяқталады. Әрбір аралық ядроның өзінің ыдырау жылдамдығы болады. Осындай тізбекті түрленулерді басынан өткізген элементтердің тізбегінің радиоактивті тұқымдар деп атайды. Табиғи U тізбектің басынан 15 түрленулер (уран тұқымдары) беріп, ең соңында орнықты қорғасын изотобына айналады. Сол сияқты радиоактивтік тұқымдарды торий Th және актиноуран U-те түзеді.

Радиоактивтік процестер санына мыналар жатады 1) α- ыдырау, 2) β-ыдырау (електронды қармалау), 3)ядроның γсәуле шығаруы, 4) ауыр ядролардың өздігінен (спонтанды) бөлінуі, 5) протондық радиоактивтік.

Радиоактивтік түрленудің заңы. Радиоактивті сәуле шығарудың интенсивтілігі уақыт өткен сайын нашарлай береді. Радиоактивтік ядролардың жалпы санының біреуі ерте, біреуі кеш ыдырауы мүмкін, сондықтан қарастырылатын ядроның дәл қай уақытта ыдырайтынын алдын ала айту мүмкін емес.

1938ж. Неміс ғалымдары О.Ган және Ф.Штрассман уранды нейтрондармен сәулелендіргенде, периодтық жүйенің орта тұсындағы барийй және лантан деп аталатын екі элементтің түзілетінін байқады. Бұл құбылыстың дұрыс түсінігін неміс ғалымдары О.Фриш және Лиза Мейтнер берді. Олардың болжамы бойынша, нейтронды қармалаған уран ядросы шамамен бөліну жарықшағы деп аталатын екі бірдей жарықшаққа бөлінеді.

О.Фриш және Л.Мейтнер ядроның бөлінуі туралы қорытынды жасағанда, ядроның сұйық тамшысына ұқсастығын пайдаланды. Ядроның бөлінуі кезінде пайда болатын ядро-жарықшақтар, нейтрондар санының протондар санына, N|Z қатынасына қарағанда аз болды.Демек, бастапқы ядро бөлінгенде, жарықшақтармен бірге нейтрондар ұшып шығады деп күтілді. Көп ұзамай-ақ, бұл болжамның дұрыстығы да тәжірибе жүзінде дәлелденді. Сөйтіп, әрбір бөліну актісі кезінде ядродан шамамен алғанда 2-3 нейтрондар ұшып шығатын болды

Дата добавления: 2015-11-04