1. Атомдық ядролардағы заттың тығыздығын бағалаңыз
жүктеу/скачать 1,11 Mb.
|
ÑеминаÑ2
|
2.1.2. Есеп шығару үлгілері Атомдық ядролардың негізгі қасиеттері. 1. Атомдық ядролардағы заттың тығыздығын бағалаңыз. Шешімі: Массалық саны А ядроның радиусы мына формуламен анықталады: (1) мұндағы Ф – ферми – ядролық физикада қолданылатын ұзындық бірлігі, ол бір фемтометрге тең (1 фм =10-15 м). Осы формуланы ескеріп ядроның көлемін табамыз: Егер протон мен нейтронның массаларындағы айырмашылықты елемесе, онда ядро массасын мына формуламен анықтауға болады: Демек, атомдық ядролардағы заттың орташа тығыздығы 2. Нуклонның массасы 1,67·10-27 кг. 1) Ядролық материяның тығыздығын табыңыз; 2) егер Жер өзінің нақты массасымен (5,98·1024 кг) ядролық материяның тығыздығындай тығыздыққа ие болса, онда Жердің радиусы қандай болар еді? Берілгені: М= 5,98·1024 кг; mH = 1.67·10-27 кг. Шешімі: 1) Атомдық ядроны сфера пішінді деп есептеп, ядролық материяның тығыздығын мына формуламен анықтауға болады: (1) мұндағы mH –нуклонның массасы; А – массалық саны; – ядроның радиусы (есептеу үшін R0= 1,3 фм = 1,3·10-15 м). Ядроның радиусы үшін өрнекті (1) формулаға қойып, ядролық материяның тығыздығын табамыз: (2) кг/м3 2) Жердің массасы (3) мұндағы ρ – оның тығыздығы (есептің шарты бойынша ол ядролық материяның тығыздығына тең); R1 – Жердің радиусы. Жердің радиусы осы берілген шарттар және (3) формула бойынша мынаған тең болады: (4) м Жауабы: ρ = 1,82·1017 кг/м3; R = 199 м. 3. Әр атомында Z=79 электроны бар атомдар кинетикалық энергиясы Ек=5 МэВ α–бөлшектермен атқыланады, атом ядросының мөлшерін табыңыз. Шешімі: Ең алдымен, α – бөлшектердің атом ядросына мүмкін болғанша жақындай алатын ең аз кіші Rmin қашықтығын табайық. Rmin ара қашықтықта α – бөлшектердің кинетикалық энергиясы электростатикалық тебілу потенциалдық энергиясына айналады. Электростатикадан екі нүктелік зарядтың әсерлесуінің потенциалдық энергиясы мынадай теңдеумен анықталатыны белгілі: немесе (ε = 1 деп есептейміз). болғандықтан, болады. Осыдан, Rmin аралықта EП = Ек болады, сонда . м Есептей келе, Rmin ≈ 10-14 м шығатынын көреміз, яғни, α – бөлшектердің радиусы мен атомның радиусының қосындысы Rmin ≤ 10-14 м болады, ендеше атом ядросының диаметрі 10-14 м- ден кіші екендігі шығады. 4. Бейтарап уран атомының қанша пайызын оның электрондық қабықшасы құрайды? Уранның салыстырмалы атомдық массасын массалық санға тең деп есептеу керек. Шешімі: Есептің шарты бойынша, уранның салыстырмалы атомдық массасы массалық санға тең: А= 238. Бейтарап атомның электрондар саны, ядродағы протондар санымен анықталады Ол, Менделеев кестесіндегі атомдық нөмірге сәйкес келеді Z = 92. Уран атомының массасы кг. Электрондық қабықшаның массасы кг Екеуінің бір – біріне қатынасы Сонымен, электрондық қабықшаның массасы уран атомының жалпы массасының 0,02 пайызын ғана құрайды. жүктеу/скачать 1,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|