Строение вещества. Чудеса святителя Спиридона», сайт «Та

Содержание

Минск 2006

ВВЕДЕНИЕ

Кафедра Экологии

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Чудеса святителя Спиридона», сайт «Татьянин день». Режим доступа: http://www.taday.ru/text/40023.html.

В КУРС ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО РАДИАЦИОННОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ

Составил: инж. В.А.Календо

	Стр.
1. Строение вещества……………………………….………………….
2. Виды ядерных распадов……………………………………………..
2.1. Альфа-распад…………………………………………………..
2.2. Бета-распад……………………………………………….…….
3. Законы радиоактивности…………………………………………….
4. Взаимодействие ядерных излучений с веществом…………………
5. Биологическое воздействие ионизирующего излучения………….
6. Радиационный фон…………………………………………………..
7. Количественные характеристики радиоактивности……………….
8. Детекторы (счетчики) ионизирующих излучений…………………
8.1. Полупроводниковый детектор………………………………..
8.2. Сцинтилляционный детектор…………………………………
8.3. Газоразрядный детектор……………………………………….
8.4. Ионизационная камера………………………………………..
9. Приборы для регистрации ядерных излучений…………………….
Контрольный вопросы…………………………………………………
Список литературы……………………………………………………...

Все вещества в природе состоят из молекул. Молекула - мельчайшая частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами. Все молекулы состоят из атомов химических элементов. Атом – мельчайшая частица химического элемента, обладающая всеми его свойствами. Все химические элементы (> 100) расположены в определенных местах периодической таблицы Менделеева. Место под номером один в периодической системе химических элементов отведено водороду (Н).

Рассмотрим модель строения атома и его ядра для водорода в "нормальных" условиях.

Атом водорода представляет собой сферу, поверхностью которой является электрон (e). В центре сферы находится ядро, в котором сосредоточена почти вся (более 99,95%) масса атома. Резко выраженной границы атом и ядро не имеют.

Рис. 1. Модель атома

Электрон обладает элементарным отрицательным электрическим зарядом (1,6021892 * 10 ^-19 Кл). Так как атом электрически нейтрален, то ядро обладает таким же, как электрон, но положительным зарядом. Для любого химического элемента заряд ядра будет:

Q= | e | Z (1)

где: | e | - элементарный электрический заряд;

Z - порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева.

Таким образом, порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева определяется числом положительных элементарных зарядов в ядре или числом электронов на оболочках нейтрального атома.

Носителем положительного заряда ядра является протон (р) с массой

m=1,6726*10^-27 кг

Следовательно, ядро Н состоит из одного протона.

У других химических элементов ядро состоит из протонов и нейтронов. Нейтрон (n) - частица, не имеющая электрического заряда и обладающая массой, примерно равной массе протона. Силы притяжения, связывающие протоны и нейтроны в атомном ядре, называются ядерными силами. Другое название этого явления - сильное взаимодействие.

Протон и нейтрон по способности к сильному взаимодействию не отличаются друг от друга, поэтому в ядерной физике их рассматривают как единую частицу- нуклон - в двух различных состояниях. Нуклоны в состоянии без электрического заряда называется нейтроном, нуклон в состоянии с электрическим зарядом называется протоном.

Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в периодической системе Менделеева и обозначается знаком Z. Число нейтронов в ядре обозначается знаком N. Общее число протонов и нейтронов в ядре обозначается знаком А и называется массовым числом.

А = Z + N (2)

Ядра с одинаковым числом протонов, но различным числом нейтронов являются ядрами различных изотопов одного и того же химического элемента. Из-за различного числа нейтронов, ядра различных изотопов одного химического элемента обладают разными массами и могут отличаться по физическим свойствам, например по способности к радиоактивному распаду. Из-за одинакового заряда ядра, атомы различных изотопов одного химического элемента имеют одинаковое строение электронных оболочек и поэтому обладают одинаковыми химическими свойствами.

Обозначается изотоп символом химического элемента (Х) с указанием слева вверху массового числа А и слева внизу числа протонов Z в атомном ядре:

Например, самый легкий изотоп водорода, ядро которого состоит из одного протона, обозначается символом . Тяжелый изотоп водорода - дейтерий, ядро которого содержит один протон и один нейтрон, обозначается символом .

Конкретное ядро с данными А и Z иногда называют нуклидом.

В настоящее время известно от Z = 1 до Z = 109 и около 2000 изотопов.

Не всякое атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, может существовать неограниченно долго. Многие из них способны к самопроизвольным превращениям в другие атомные ядра. Устойчивыми являются лишь те атомные ядра, которые обладают минимальным запасом полной энергии среди всех ядер, в которые данное ядро могло бы самопроизвольно превратиться. Из ~ 2000 изотопов только ~ 300 устойчивы.

Дата добавления: 2013-12-13