Поділ важких ядер. Ланцюгова ядерна реакція

Домашнє завдання. Знати теоретичний матеріал §26. Вправа №26(3).

Опрацюйте урок за підручником та/або відео: https://youtube.com/watch?v=jANlzXzIEuU

1. Поділ важких ядер.

2. Ланцюгова ядерна реакція.

3. Ядерний реактор.

4. Термоядерні реакції.

5. Енергія Сонця й зір.

1. В 1938 р. німецькі радіохіміки Отто Ган (1879–1968) і Фріц Штрасман (1902 – 1980) проводили досліди з опроміненням урану нейтронами. У ході дослідів було виявлено барій та деякі інші елементи.

Австралійський радіохімік Ліза Мейтнер (1878–1968) і англійський фізик Отто Фріш (1904–1979) дійшли висновку, що ядро Урану (важке ядро), поглинаючи нейтрон, «лускає» – розпадається на більш легкі ядра.

Розщеплення ядра – поділ важкого атомного ядра на два (рідше три) ядра, які називають осколками поділу.

2. Ланцюгова ядерна реакція — послідовність одиничних ядерних реакцій, кожна з яких викликана частинкою, що є продуктом реакції на попередньому кроці послідовності. Прикладом ланцюгової ядерної реакції є ланцюгова реакція поділу ядер важких елементів, при якій більшість актів поділу ініційована нейтронами, отриманими при діленні ядер у попередньому поколінні.

Ланцюгова ядерна реакція супроводжується виділенням величезної кількості енергії.

Під час поділу одного ядра Урану виділяється лише 3,2⋅10⁻¹¹ Дж енергії, проте якщо розпадуться всі ядра, що містяться, наприклад, в одному молі урану (235 г Урану; 6,02⋅10²³ ядер), енергія, яка виділиться, дорівнюватиме приблизно 19,2⋅10¹² Дж. Стільки ж енергії виділиться, якщо спалити, наприклад, 450 т нафти.

3. Ядерний реактор

Ядерний реактор – пристрій, призначений для здійснення керованої ланцюгової реакції поділу, яка завжди супроводжується виділенням енергії.

У ядерних реакторах ядерне паливо (уран або плутоній) розміщують усередині так званих тепловидільних елементів (ТВЕЛів). Продукти поділу нагрівають оболонки ТВЕЛів, і ті передають енергію воді, яка в даному випадку є теплоносієм. Отримана енергія перетворюється далі на електричну подібно до того, як це відбувається на звичайних теплових електростанціях.

4. Термоядерна реакція

Термоядерний синтез – це реакція злиття легких ядер у більш важкі, яка відбувається за дуже високих температур (понад 10⁷ °С) і супроводжується виділенням енергії.

Написати позначення, яких бракує в рівняннях ядерних реакцій:

₄Be⁹ + ? → ₃Li⁶ + ₂He⁴

Розв’язання

₄Be⁹ + _ZX^A → ₃Li⁶ + ₂He⁴

1) 4 + Z = 3 + 2

Z = 3 + 2 - 4

Z = 1

2) 9 + A = 6 + 4

A = 6 + 4 -9

A = 1

3) _ZX^A - це ₁X¹

₁X¹ - це ₁Н¹ - протон ₁р¹

Відповідь. ₄Be⁹ + ₁Н¹ → ₃Li⁶ + ₂He⁴

У ядрі хімічного елемента 38 протонів та 50 нейтронів. Який це елемент?

Скільки нуклонів міститься в атомі, в ядрі якого є 41 протон і 52 нейтрони?

Яка будова атома ₅₆Ва¹³⁷ ?

Написати позначення, яких бракує в рівняннях ядерних реакцій:

₁₃Al²⁷ + ? → ₁₁Na²⁴ + ₂He⁴