Презентация "Открытие нейтрона. Строение атомного ядра" по физике – проект, доклад

Открытие нейтрона. Строение атомного ядра.

Uchim.net

Открытие нейтрона.

Ирен Жолио-Кюри (1897-1956)

Фредерик Жолио-Кюри (1900-1958)

При бомбардировке бериллия α-частицами обнаруживалось какое-то сильно проникающее излучение, способное преодолеть такую преграду, как свинцовая пластина в 10-20 см толщиной. Ирен Жолио-Кюри и Фредерик Жолио-Кюри предложили, что излучение бериллия выбивает из парафиновой пластины протоны.

Они с помощью камеры Вильсона обнаружили эти протоны и по длине пробега оценили их энергию. Если протоны ускорялись в результате столкновения с γ-квантами, то их энергия должна быть около 55 МэВ.

Джон Чедвик (1920-1998)

Дж. Чедвик наблюдал в камере Вильсона треки ядер азота, испытавших столкновение с бериллиевым излучением. По его оценке, энергия γ-квантов должна была составлять 90 МэВ. Наблюдение ядер отдачи аргона привели к цифре – 150 МэВ.

1) Предположение об излучении бериллием γ-квантов, т. е. частиц, лишенных массы покоя, несостоятельно. Из бериллия под действием α-частиц вылетают какие-то достаточно тяжелые частицы, так как только при столкновениях с тяжелыми частицами протоны или ядра азота и аргона могли получить ту энергию, которая наблюдалась. 2) Так как частицы обладали большой проникающей способностью и непосредственно не ионизовали газ, то они были электрически нейтральными. Новая частица была названа нейтроном.

Из закона сохранения энергии и импульса к соударениям нейтронов с атомными ядрами:

где mn -масса нейтрона; vn – скорость нейтрона до соударения; Mя – масса ядра отдачи.

Отношение скоростей ядер отдачи азота и водорода:

где MH и MN – массы ядер водорода и азота.

При попадании α-частиц в ядра бериллия происходит следующая реакция:

- символ нейтрона.

Строение атомного ядра.

Вернер Карл Гейзенберг (1901-1976)

Дмитрий Дмитриевич Иваненко (1904-1994)

Советский физик Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра: ядра состоят из элементарных частиц двух сортов: протонов и нейтронов.

Число протонов в ядре равняется числу электронов в атомной оболочке, так как атом в целом нейтрален. Протон и нейтрон – два зарядовых состояния ядерной частицы, называемых нуклоном.

Размеры атомных ядер

Так как для ядер существенны квантовые законы поведения, то они не имеют четко определенных границ. Можно говорить только о некотором среднем радиусе ядра. Этот радиус определяется экспериментально по рассеянию ядром падающих на него частиц. С увеличением массового числа радиус ядра увеличивается:

Объем ядра пропорционален числу нуклонов. Плотность ядерного вещества постоянна и одинакова для всех ядер: