11-сынып · 8-сабақ
Ядролық физика
1Қызықты
⚛ Күн ішкі қалай жарық береді? Атом бомбасы қалай жасалады? Ядролық электр станциялары қандай принциппен жұмыс істейді? Жауаптың бәрі — ядроның ішінде.
Ядролық физика — ХХ ғасырдың ең қуатты ғылымы. Ол да жұмаққа, да тозаққа қажет болды.
2Негізгі идея
Ядролық реакциялар
Атом ядросында күшті ядролық күш жұмыс істейді — ол протон мен нейтронды бірге ұстайды. Бұл — табиғаттағы ең күшті өзара әсерлесу. Бірақ ол өте қысқа қашықтықта ғана әсер етеді (~10⁻¹⁵ м).
Екі түрлі ядролық реакция бар: ыдырау (бөліну) — ауыр ядро жеңіл екеуіне ыдырайды (АЭС-те), синтез — жеңіл ядролар бірігеді (Күнде, термоядерлік бомбада). Екеуінде де үлкен энергия E = mc² бойынша бөлінеді.
3Көрсету
Ыдырау мен синтез
Бөлінуде — ауыр ядро жарылады. Синтезде — жеңіл ядролар бірігеді. Екеуі де E=mc² бойынша энергия береді.
4Формула
Массалық дефект және энергия
E = Δm · c²
E Байланыс энергиясы Дж
Δm Массалық дефект кг
c Жарық жылдамдығы м/с
Δm = (массалар қосындысы) − (ядро массасы). Бұл "жоғалған" масса энергияға айналған.
5Мысал
Шешілген есеп
Есеп
Реакцияда массалық дефект Δm = 1,7·10⁻²⁹ кг. Бөлінген энергия қандай?
- Берілген: Δm = 1,7·10⁻²⁹ кг, c² = 9·10¹⁶
- E = Δm · c² = 1,7·10⁻²⁹ · 9·10¹⁶
- E ≈ 1,53·10⁻¹² Дж
Жауап: E ≈ 1,53·10⁻¹² Дж (бір реакция)
6Өзіңді тексер