Se produjo la siguiente reacción nuclear 27 18. Reacciones nucleares (tareas). ¿Qué es la energía de enlace nuclear?

Teoría: Las reacciones nucleares obedecen a las leyes de conservación de masa y carga.
La masa total antes de la reacción es igual a la masa total después de la reacción, la carga total antes de la reacción es igual a la carga total después de la reacción.
Por ejemplo:
Los isótopos son variedades de un elemento químico determinado que se diferencian en la masa de sus núcleos atómicos. aquellos. Los números de masa son diferentes, pero los números de carga son los mismos.

La figura muestra la cadena de transformaciones del uranio-238 en plomo-206. Utilizando los datos de la figura, seleccione dos correctas de la lista de afirmaciones propuesta. Indique sus números.

1) En la cadena de transformaciones del uranio-238 en plomo-206 estable, se liberan seis núcleos de helio.
2) El polonio-214 tiene la vida media más corta en la cadena presentada de transformaciones radiactivas.
3) El plomo con masa atómica 206 sufre desintegración alfa espontánea.
4) El uranio-234, a diferencia del uranio-238, es un elemento estable.
5) La transformación espontánea del bismuto-210 en polonio-210 va acompañada de la emisión de un electrón.
Solución: 1) En la cadena de transformaciones del uranio-238 en plomo-206 estable, no se liberan seis, sino ocho núcleos de helio.
2) El polonio-214 tiene la vida media más corta en la cadena presentada de transformaciones radiactivas. El diagrama muestra que el tiempo es el más corto para el polonio-214.
3) El plomo con masa atómica 206 no sufre desintegración alfa espontánea, es estable.
4) El uranio-234, a diferencia del uranio-238, no es un elemento estable.
5) La transformación espontánea del bismuto-210 en polonio-210 va acompañada de la emisión de un electrón. Porque se liberó una partícula beta.
Respuesta: 25
Tarea OGE en física (fipi):¿Qué partícula X se liberó como resultado de la reacción?

Solución: masa antes de la reacción 14 + 4 = 18 uma, carga 7e + 2e = 9e, para que se cumpla la ley de conservación de masa y carga, la partícula X debe tener 18 - 17 = 1 uma. y 9e - 8e = 1e, por lo tanto la partícula X es un protón.
Respuesta: 4
Tarea OGE en física (fipi): El núcleo de torio se convirtió en un núcleo de radio. ¿Qué partícula fue emitida por el núcleo de torio?

3) partícula alfa
4) partícula β
Solución: La masa cambió en 4 y la carga en 2, por lo tanto, el núcleo de torio emitió una partícula alfa.
Respuesta: 3
Tarea OGE en física (fipi):

1) partícula alfa
2) electrón

Solución: Usando la ley de conservación de masa y carga, vemos que la masa del elemento es 4 y la carga es 2, por lo tanto, es una partícula alfa.
Respuesta: 1
Tarea OGE en física (fipi):

1) partícula alfa
2) electrón

Solución: Usando la ley de conservación de masa y carga, vemos que la masa del elemento es 1 y la carga es 0, por tanto, es un neutrón.
Respuesta: 4
Tarea OGE en física (fipi):

3) electrón
4) partícula alfa
Solución: Una partícula gamma no tiene masa ni carga, por lo tanto la partícula desconocida tiene masa y carga igual a 1, la partícula desconocida es un protón.
Respuesta: 1
Cuando un neutrón es capturado por un núcleo, se forma un isótopo radiactivo. Durante esta transformación nuclear, emite

4) electrón
Solución: Anotemos la reacción de captura.
+ -> + ? .
Usando la ley de conservación de masa y carga, vemos que la masa del elemento desconocido es 4 y la carga es 2, por lo tanto, es una partícula alfa.

1. Enumere varias reacciones nucleares en las que se puede formar el isótopo 8Be.

2. ¿Qué energía cinética mínima en el sistema de laboratorio Tmin debe tener un neutrón para que sea posible la reacción 16 O(n,α) 13 C?

3. ¿La reacción 6 Li(d,α) 4 He es endotérmica o exotérmica? Las energías de enlace específicas de los núcleos en MeV están dadas: ε(d) = 1,11; ε() = 7,08; ε(6Li) = 5,33.

4. Determine los umbrales de poro T para reacciones de fotoescisión de 12 C.

γ + 12 C → 11 C + norte
γ + 12 C → 11 V + r
γ + 14 C → 12 C + norte + norte

5. Determine los umbrales de reacción: 7 Li(p,α) 4 He y 7 Li(p,γ) 8 Be.

6. Determine qué energía mínima debe tener un protón para que la reacción p + d → p + p + n sea posible. Se dan masas sobrantes. Δ(1 H) = 7,289 MeV, Δ(2 H) = 13,136 MeV,
Δ(n) = 8,071 MeV.

7. ¿Son posibles reacciones?

α + 7 Li → 10 B + norte;
α + 12 C → 14 N + d

¿Bajo la influencia de partículas α con energía cinética T = 10 MeV?

8. Identifique la partícula X y calcule las energías de reacción Q en los siguientes casos:

1. 35Cl + X→ 32S + α;	4. 23 Na + p→ 20 Ne + X;
2. 10 B + X→ 7 Li + α;	5. 23 Na + d → 24 Mg + X;
3. 7 Li + X → 7 Be + n;	6. 23 Na + d→ 24 Na + X.

9. ¿Qué energía mínima Tmin debe tener un deuterón para excitar un estado con energía Eexc = 1,75 MeV como resultado de la dispersión inelástica en un núcleo de 10 B?

10. Calcular el umbral de reacción: 14 N + α→ 17 O + p, en dos casos, si la partícula incidente es:
1) partícula α,
2) Núcleo de 14 N. Energía de reacción Q = 1,18 MeV. Explique el resultado.

1. d(p,γ)3He;	5. 32 S(γ,p) 31 P;
2. d(d, 3 He)n;	6. 32(γ,n)31S;
3. 7 Li(p,n) 7 Ser;	7. 32S(γ,α)28Si;
4. 3 Él (α, γ) 7 Ser;	8. 4 He(α,p) 7 Li;

12. ¿Qué núcleos se pueden formar como resultado de reacciones bajo la influencia de: 1) protones con una energía de 10 MeV sobre un objetivo de 7 Li; 2) ¿7 núcleos de Li con una energía de 10 MeV en un objetivo de hidrógeno?

13. El núcleo 7 LI captura un neutrón lento y emite un cuanto γ. ¿Cuál es la energía de un cuanto γ?

14. Determine en un sistema de laboratorio la energía cinética del núcleo de 9 Be formado en un valor umbral de energía de neutrones en la reacción 12 C(n,α) 9 Be.

15. Cuando se irradió un objetivo de boro natural, se observó la aparición de isótopos radiactivos con vidas medias de 20,4 min y 0,024 s. ¿Qué isótopos se formaron? ¿Qué reacciones llevaron a la formación de estos isótopos?

16. Se bombardea un objetivo de boro natural con protones. Una vez finalizada la irradiación, el detector de partículas registró una actividad de 100 Bq. Después de 40 minutos, la actividad de la muestra disminuyó a ~25 Bq. ¿Cuál es la fuente de actividad? ¿Qué reacción nuclear está ocurriendo?

17. Una partícula α con energía cinética T = 10 MeV experimenta una colisión frontal elástica con un núcleo de 12 C. Determine la energía cinética en hp. 12 núcleos C T C después de la colisión.

18. Determine las energías máxima y mínima de los núcleos de 7 Be formados en la reacción.
7 Li(p,n) 7 Be (Q = -1,65 MeV) bajo la influencia de protones acelerados con energía T p = 5 MeV.

19. -Las partículas emitidas en un ángulo θ inelástico = 30 0 como resultado de la reacción de dispersión inelástica con excitación del estado del núcleo de 12 C con energía E exc = 4,44 MeV, tienen la misma energía en hp que las dispersadas elásticamente en el mismo núcleo α- partículas en un ángulo θ control = 45 0. Determine la energía de las partículas α que caen sobre el objetivo.

20. Las partículas α con energía T = 5 MeV interactúan con el núcleo estacionario de 7 Li. Determine la magnitud de los pulsos en el S.C.I. generados como resultado de la reacción 7 Li(α,n) 10 B neutrón p α y 10 B p Be núcleo.

21. Utilizando la reacción 32 S(α,p) 35 Cl, se estudian estados excitados bajos de 35 Cl (1,219; 1,763; 2,646; 2,694; 3,003; 3,163 MeV). ¿Cuál de estos estados será excitado por un haz de partículas α con una energía de 5,0 MeV? Determine las energías de los protones observadas en esta reacción en los ángulos 0 0 y 90 0 en E = 5,0 MeV.

22. Usando el diagrama de impulsos, obtenga la relación entre los ángulos en hp. y ciencia y ciencia

23. Un protón con energía cinética Ta = 5 MeV choca contra un núcleo de 1 H y se dispersa elásticamente sobre él. Determine la energía T B y el ángulo de dispersión θ B del núcleo de retroceso 1 N, si el ángulo de dispersión de protones θ b = 30 0.

24. La reacción t(d,n)α se utiliza ampliamente para producir neutrones. Determine la energía de los neutrones T n emitidos en un ángulo de 90 0 en un generador de neutrones utilizando deuterones acelerados a una energía T d = 0,2 MeV.

25. Para producir neutrones se utiliza la reacción 7 Li(p,n) 7 Be. Energía del protón T p = 5 MeV. El experimento requiere neutrones con energía T n = 1,75 MeV. ¿En qué ángulo θ n con respecto a la dirección del haz de protones se emitirán neutrones con tal energía? ¿Cuál será la dispersión de las energías de los neutrones ΔT si se aíslan mediante un colimador de 1 cm ubicado a una distancia de 10 cm del objetivo?

26. Determine el momento orbital del tritio l t formado en la reacción 27 Al(,t) 28 Si, si el momento orbital de la partícula α incidente l α = 0.

27. ¿A qué momento angular orbital relativo de un protón es posible la reacción nuclear p + 7 Li → 8 Be * → α + α?

28. ¿Con qué momento orbital l p se pueden emitir protones en la reacción 12 C(,p) 11 B, si: 1) el núcleo final se forma en el estado fundamental y se absorbe un fotón E2; 2) el núcleo final se forma en el estado 1/2 + y el fotón M1 se absorbe; 3) ¿Se forma el núcleo final en el estado fundamental y se absorbe el fotón E1?

29. Como resultado de la absorción de un cuanto por el núcleo, se emite un neutrón con momento orbital l n = 2. Determine la multipolaridad del cuanto si el núcleo final se forma en el estado fundamental.

30. El núcleo de 12 C absorbe un cuanto γ, como resultado de lo cual se emite un protón con momento orbital l = 1. Determine la multipolaridad del cuanto γ absorbido si el núcleo final se forma en el estado fundamental.

31. Determine el momento orbital del deuterón l d en la reacción de captación 15 N(n,d) 14 C, si el momento orbital del neutrón l n = 0.

33. El núcleo de 40Ca absorbe el cuanto γ E1. ¿Qué transiciones de una sola partícula son posibles?

34. El núcleo de 12 C absorbe el cuanto γ E1. ¿Qué transiciones de una sola partícula son posibles?

35. ¿Es posible excitar un estado con características J P = 2 + , I = 1 en la reacción de dispersión inelástica de deuterones en un núcleo de 10 V?

36. Calcule la sección transversal de dispersión de una partícula con una energía de 3 MeV en el campo de Coulomb del núcleo de 238 U en el rango de ángulos de 150 0 a 170 0.

37. Una placa de oro con un espesor de d = 0,1 mm es irradiada por un haz de partículas α con una intensidad de N 0 = 10 3 partículas/s. Energía cinética de las partículas T = 5 MeV. ¿Cuántas partículas α por unidad de ángulo sólido caen por segundo sobre un detector ubicado en un ángulo = 170 0? Densidad del oro ρ = 19,3 g/cm3.

38. Un haz colimado de partículas α con energía T = 10 MeV cae perpendicularmente sobre una lámina de cobre con un espesor de δ = 1 mg/cm 2. Las partículas dispersas en un ángulo = 30 son detectadas por un detector con un área S = 1 cm 2 ubicado a una distancia l = 20 cm del objetivo. ¿Qué fracción del número total de partículas α dispersas registrará el detector?

39. Al estudiar la reacción 27 Al(p,d) 26 Al bajo la influencia de protones con energía T p = 62 MeV en el espectro de deuterón medido en un ángulo θ d = 90 usando un detector de ángulo sólido
dΩ = 2·10 -4 sr, se observaron picos con energías T d = 45,3; 44,32; 40,91 MeV. Con una carga total de protones q = 2,19 mC incidente sobre un objetivo con un espesor de δ = 5 mg/cm2, el número de cuentas N en estos picos fue 5180, 1100 y 4570, respectivamente. Determine las energías de los niveles del núcleo de 26 Al, cuya excitación se observó en esta reacción. Calcule las secciones transversales diferenciales dσ/dΩ de estos procesos.

40. La sección transversal integral para la reacción 32 S(γ,p) 31 P con la formación del núcleo final de 31 P en el estado fundamental con una energía de cuantos γ incidentes igual a 18 MeV es 4 mb. Estima el valor de la sección transversal integral de la reacción inversa 31 P(p,γ) 32 S, correspondiente a la misma energía de excitación del núcleo de 32 S que en la reacción 32 S(γ,p) 31 P. Ten en cuenta que esta excitación se elimina debido a la transición γ al estado fundamental.

41. Calcule la intensidad del haz de neutrones J con el que se irradió una placa de 55 Mn de espesor d = 0,1 cm durante t act = 15 min, si t cool = 150 min después del final de la irradiación, su actividad I fue de 2100 Bq. La vida media del 56 Mn es de 2,58 horas, la sección transversal de activación es σ = 0,48 b, la densidad de la sustancia de la placa es ρ = 7,42 g/cm3.

42. La sección transversal de reacción diferencial dσ/dΩ en un ángulo de 90 0 es 10 mb/sr. Calcule el valor de la sección transversal integral si la dependencia angular de la sección transversal diferencial tiene la forma 1+2senθ.

43. La dispersión de neutrones lentos (Tn 1 keV) en el núcleo es isotrópica. ¿Cómo se puede explicar este hecho?

44. Determine la energía de excitación de un núcleo compuesto formado cuando una partícula α con energía T = 7 MeV es capturada por un núcleo estacionario de 10 V.

45. En la sección transversal de la reacción 27 Al (α,р) 30 Si, se observan máximos con energías de partículas α T 3,95; 4,84 y 6,57 MeV. Determine las energías de excitación del núcleo compuesto correspondientes a los máximos en la sección transversal.

46. ¿Con qué momento orbital se pueden dispersar protones con Тр = 2 MeV en el núcleo de 112 Sn?

47. Estime la sección transversal para la formación de un núcleo compuesto durante la interacción de neutrones con energía cinética T n = 1 eV con núcleos de oro 197 Au.

48. Estime la sección transversal para la formación de un núcleo compuesto durante la interacción de neutrones con energía cinética T n = 30 MeV con núcleos de oro 197 Au.

Secciones: Física

Clase: 11

Objetivos de la lección: familiarizar a los estudiantes con las reacciones nucleares, con los procesos de cambio en los núcleos atómicos, la transformación de unos núcleos en otros bajo la influencia de micropartículas. Enfatice que estas no son de ninguna manera reacciones químicas de conexión y separación de átomos de elementos entre sí, que afectan solo las capas electrónicas, sino una reestructuración de los núcleos como sistemas de nucleones, la transformación de algunos elementos químicos en otros.

La lección va acompañada de una presentación de 21 diapositivas (Apéndice).

durante las clases

Repetición

1. ¿Cuál es la composición de los núcleos atómicos?

NÚCLEO (atómico)- esta es la parte central del átomo cargada positivamente, en la que se concentra el 99,96% de su masa. El radio del núcleo es de ~10 a 15 m, que es aproximadamente cien mil veces menor que el radio de todo el átomo, determinado por el tamaño de su capa electrónica.

El núcleo atómico está formado por protones y neutrones. Su número total en el núcleo se indica con la letra. A y se llama número másico. Número de protones en el núcleo. z Determina la carga eléctrica del núcleo y coincide con el número atómico del elemento en la tabla periódica de elementos D.I. Mendeleev. El número de neutrones en un núcleo se puede definir como la diferencia entre el número de masa del núcleo y el número de protones que contiene. El número de masa es el número de nucleones en el núcleo.

2. ¿Cómo explicar la estabilidad de los núcleos atómicos?

FUERZAS NUCLEARES es una medida de la interacción de los nucleones en un núcleo atómico. Son estas fuerzas las que mantienen a los protones cargados de manera similar en el núcleo, evitando que se dispersen bajo la influencia de fuerzas eléctricas repulsivas.

3. Nombra las propiedades de las fuerzas nucleares.

Las fuerzas nucleares tienen una serie de propiedades específicas:

4. ¿Cuál es la energía de enlace de un núcleo?

ENERGÍA VINCULANTE DEL NÚCLEO ATÓMICO es la energía mínima necesaria para dividir completamente un núcleo en nucleones individuales. La diferencia entre la suma de las masas de los nucleones (protones y neutrones) y la masa del núcleo que los compone, multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz en el vacío, es la energía de enlace de los nucleones en el núcleo. La energía de enlace por nucleón se llama energía de enlace específica.

5. ¿Por qué la masa del núcleo no es igual a la suma de las masas de los protones y neutrones que contiene?

Cuando un núcleo se forma a partir de nucleones, la energía del núcleo disminuye, lo que va acompañado de una disminución de la masa, es decir, la masa del núcleo debe ser menor que la suma de las masas de los nucleones individuales que forman este núcleo.

6. ¿Qué es la radiactividad?

Aprender material nuevo.

REACCIÓN NUCLEAR es el proceso de interacción de un núcleo atómico con otro núcleo o partícula elemental, acompañado de un cambio en la composición y estructura de A (a, b) B o A + a → B + b.

¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre las reacciones nucleares y la desintegración radiactiva?

Una característica común reacción nuclear y desintegración radiactiva Es la transformación de un núcleo atómico en otro..

Pero desintegración radioactiva está sucediendo espontáneamente, sin influencia externa, y reacción nuclear llamado influencia partícula bombardeadora.

Tipos de reacciones nucleares:

a través de la etapa de formación de un núcleo compuesto;
reacción nuclear directa (energía superior a 10 MeV);
bajo la influencia de diversas partículas: protones, neutrones, ...;
síntesis nuclear;
Fisión nuclear;
con absorción y liberación de energía.

La primera reacción nuclear la llevó a cabo E. Rutherford en 1919 en experimentos para detectar protones en productos de desintegración nuclear. Rutherford bombardeó átomos de nitrógeno con partículas alfa. Cuando las partículas chocaron se produjo una reacción nuclear, que se desarrolló según el siguiente esquema:
14 7 N + 4 2 Él → 17 8 O + 1 1 H

Condiciones para reacciones nucleares.

Para llevar a cabo una reacción nuclear bajo la influencia de una partícula cargada positivamente, es necesario que la partícula tenga energía cinética suficiente para superar la acción de las fuerzas de repulsión de Coulomb. Las partículas sin carga, como los neutrones, pueden penetrar en los núcleos atómicos con una energía cinética arbitrariamente baja. Las reacciones nucleares pueden ocurrir cuando los átomos son bombardeados con partículas cargadas rápidamente (protones, neutrones, partículas α, iones).

La primera reacción de bombardeo de átomos con partículas cargadas rápidamente se llevó a cabo utilizando protones de alta energía producidos en un acelerador en 1932:
7 3 Li + 1 1 H → 4 2 Él + 4 2 Él

Sin embargo, las más interesantes para uso práctico son las reacciones que ocurren durante la interacción de los núcleos con los neutrones. Como los neutrones no tienen carga, pueden penetrar fácilmente en los núcleos atómicos y provocar sus transformaciones. El destacado físico italiano E. Fermi fue el primero en estudiar las reacciones provocadas por neutrones. Descubrió que las transformaciones nucleares son causadas no sólo por neutrones rápidos, sino también por neutrones lentos que se mueven a velocidades térmicas.

Llevar a cabo una reacción nuclear bajo la influencia. cargado positivamente Las partículas son necesarias para la partícula tenía energía cinética, suficiente para Superar la acción de las fuerzas de repulsión de Coulomb.. Las partículas sin carga, como los neutrones, pueden penetrar en los núcleos atómicos con una energía cinética arbitrariamente baja.

Aceleradores de partículas cargadas(mensaje de estudiante)

Para penetrar los secretos del microcosmos, el hombre inventó el microscopio. Con el tiempo, quedó claro que las capacidades de los microscopios ópticos son muy limitadas: no permiten "mirar" las profundidades de los átomos. Para estos fines, resultaron más adecuados no los rayos de luz, sino haces de partículas cargadas. Así, en los famosos experimentos de E. Rutherford, se utilizó un flujo de partículas α emitidas por fármacos radiactivos. Sin embargo, las fuentes naturales de partículas (sustancias radiactivas) producen haces de muy baja intensidad, la energía de las partículas es relativamente baja y, además, estas fuentes son incontrolables. Por tanto, surgió el problema de crear fuentes artificiales de partículas cargadas aceleradas. Entre ellos se encuentran, en particular, los microscopios electrónicos, que utilizan haces de electrones con energías del orden de 10 5 eV.

A principios de los años 30 del siglo XX aparecieron los primeros aceleradores de partículas cargadas. En estas instalaciones, las partículas cargadas (electrones o protones), que se mueven en el vacío bajo la influencia de campos eléctricos y magnéticos, adquieren una gran reserva de energía (aceleran). Cuanto mayor es la energía de una partícula, más corta es su longitud de onda, por lo que estas partículas son más adecuadas para "sondear" microobjetos. Al mismo tiempo, a medida que aumenta la energía de una partícula, se expande el número de interconversiones de partículas provocadas por ella, lo que lleva al nacimiento de nuevas partículas elementales. Hay que tener en cuenta que la penetración en el mundo de los átomos y las partículas elementales no es barata. Cuanto mayor es la energía final de las partículas aceleradas, más complejos y grandes son los aceleradores; sus tamaños pueden alcanzar varios kilómetros. Los aceleradores existentes permiten producir haces de partículas cargadas con energías que van desde varios MeV hasta cientos de GeV. La intensidad de los haces de partículas alcanza 10 15 – 10 16 partículas por segundo; en este caso, el haz se puede enfocar hacia un objetivo con un área de sólo unos pocos milímetros cuadrados. Los protones y los electrones se utilizan con mayor frecuencia como partículas aceleradas.

Los aceleradores más potentes y caros se construyen con fines puramente científicos: obtener y estudiar nuevas partículas, estudiar la interconversión de partículas. Los aceleradores de energías relativamente bajas se utilizan ampliamente en medicina y tecnología: para el tratamiento de pacientes con cáncer, para la producción de isótopos radiactivos, para mejorar las propiedades de materiales poliméricos y para muchos otros fines.

La variedad de tipos de aceleradores existentes se puede dividir en cuatro grupos: aceleradores directos, aceleradores lineales, aceleradores cíclicos y aceleradores de haz en colisión.

¿Dónde están ubicados los aceleradores? EN Dubná(Instituto Conjunto de Investigaciones Nucleares) bajo la dirección de V.I Veksler, se construyó un sincrofasotrón. EN Sérpujov– sincrofasotrón, cuya longitud de su cámara anular de vacío situada en un campo magnético es de 1,5 km; energía del protón 76 GeV. EN Novosibirsk(Instituto de Física Nuclear), bajo la dirección de G.I. Budker, se pusieron en funcionamiento aceleradores que utilizan haces de electrones y positrones en colisión (haces de 700 MeV y 7 GeV). EN Europa (CERN, Suiza – Francia) los aceleradores funcionan con haces de protones en colisión de 30 GeV y con haces de protones-antiprotones de 270 GeV. Actualmente, durante la construcción del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en la frontera entre Suiza y Francia, se ha completado una etapa clave de los trabajos de construcción: la instalación de los imanes superconductores del acelerador de partículas.

El colisionador se está construyendo en un túnel con un perímetro de 26.650 metros y una profundidad de unos cien metros. Las primeras colisiones de prueba en el colisionador estaban previstas para noviembre de 2007, pero la rotura de uno de los imanes que se produjo durante las pruebas provocará algún retraso en el calendario de puesta en servicio de la instalación. El Gran Colisionador de Hadrones está diseñado para buscar y estudiar partículas elementales. Una vez lanzado, el LHC será el acelerador de partículas más potente del mundo, superando a sus competidores más cercanos en casi un orden de magnitud. La construcción del complejo científico del Gran Colisionador de Hadrones lleva más de 15 años. En este trabajo participan más de 10 mil personas de 500 centros científicos de todo el mundo.

Las reacciones nucleares van acompañadas de transformaciones de energía. Producción de energía reacción nuclear se llama cantidad:
q = (METRO A+ METRO B - METRO C - METRO D) C 2 = Δ Mc 2 donde METRO un y METRO B – masas de productos iniciales, METRO C y METRO D – masas de productos de reacción finales. Valor Δ METRO llamado defecto masivo. Las reacciones nucleares pueden ocurrir con la liberación de ( q> 0) o con absorción de energía ( q < 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |q|, que se llama umbral de reacción.

Para que una reacción nuclear tenga una producción de energía positiva, energía de enlace específica Los nucleones en los núcleos de los productos iniciales deben ser menores que la energía de enlace específica de los nucleones en los núcleos de los productos finales. Esto significa que el valor Δ METRO debe ser positivo.

Mecanismo de reacciones nucleares.

Dos etapas de una reacción nuclear:

absorción de una partícula por un núcleo y formación de un núcleo excitado. La energía se distribuye entre todos los nucleones del núcleo; cada uno de ellos representa una energía menor que la energía de enlace específica y no pueden penetrar el núcleo. Los nucleones intercambian energía entre sí, y uno de ellos o un grupo de nucleones pueden concentrar suficiente energía para superar las fuerzas de unión nuclear y liberarse del núcleo.
La emisión de una partícula por un núcleo se produce de forma similar a la evaporación de una molécula de la superficie de una gota de líquido. El intervalo de tiempo desde el momento de la absorción de la partícula primaria por el núcleo hasta el momento de la emisión de la partícula secundaria es de aproximadamente 10 -12 s.

Leyes de conservación de reacciones nucleares.

Durante las reacciones nucleares varios leyes de conservación: impulso, energía, momento angular, carga. Además de estas leyes clásicas, en las reacciones nucleares se aplica la ley de conservación de las llamadas carga bariónica(es decir, el número de nucleones: protones y neutrones). También se cumplen otras leyes de conservación específicas de la física nuclear y de partículas.

¿Qué es una reacción nuclear?
¿Cuál es la diferencia entre una reacción nuclear y una reacción química?
¿Por qué los núcleos de helio formados se separan en direcciones opuestas?
7 3 Li + 1 1 H → 4 2 Él + 4 2 Él
¿La reacción de emisión de una partícula α es una reacción nuclear?
Completa las reacciones nucleares:
- 9 4 Be + 1 1 H → 10 5 B + ?
- 14 7 norte + ? → 14 6 C + 1 1 p
- 14 7 N + 4 2 Él → ? + 1 1H
- 27 13 Al + 4 2 Él → 30 15 P + ? (1934 Irene Curie y Frederic Joliot-Curie obtuvieron un isótopo radiactivo de fósforo)
- ? + 4 2 Él → 30 14 Si + 1 1 p
Determine la producción de energía de la reacción nuclear.
14 7 N + 4 2 Él → 17 8 O + 1 1 H
La masa de un átomo de nitrógeno es 14,003074 uma, un átomo de oxígeno es 16,999133 uma, un átomo de helio es 4,002603 uma, un átomo de hidrógeno es 1,007825 uma.