Spurs fizika
31. A radioaktivitást. A bomlási törvény.
Radioaktivitás - a kibocsátott sugárzás.
Radioaktív tulajdonságok egyetlen eleme a szerkezet miatt mag. Jelenleg fejlesztés alatt radioaktivitást megérteni a képessége néhány atom? Sejtmagokat automatikusan (spontán) átalakíthatjuk más magok a kibocsátási különféle radioaktív sugárzás és az elemi részecskék. A radioaktivitást osztható természetes (megfigyelt instabil izotópok, lényegében? Tevő jellegű) és mesterséges (megfigyelt izotópok által termelt nukleáris reakciók). Az alapvető különbség a két típusú radioaktív? Nosta nem, mert a törvényi radioaktív átalakulás mindkét esetben azonos. A radioaktív sugárzás három típusba sorolhatók: -, - és -sugárzás. -sugárzás által eltérített elektromos és mágneses mezők, magas ionizáló képességgel és alacsony penetrációs képessége (például ABS-? Schayutsya vastag alumínium réteg körülbelül 0,05 mm). sugárzás áramlási a hélium atommag; -Átlagos díj + 2e, és tömege megegyezik a tömege az izotóp hélium atommag. -sugárzás által eltérített elektromos és mágneses mezők; annak ionizáló teljesítmény sokkal alacsonyabb (körülbelül két nagyságrenddel), és a permeációs folyamatot? NOSTA több (elnyeli az alumínium réteg vastagsága körülbelül 2 mm), mint részecskék. sugárzás áramlási gyors elektronok (ez következik a meghatározása a konkrét töltés). -sugárzás nem deformálódik, elektromos és mágneses mezők, azt a? A viszonylag gyenge ionizáló képessége és nagyon nagy áthatoló spo? Lities (például, áthalad a vezető réteg vastagsága 5 cm), miközben áthalad a diffrakciós kristály érzékeli. -sugárzás rövid hullámhosszú elektromágneses sugárzás rendkívül rövid hullámhosszú -10 m, és ezért - hangsúlyos granulometriai tulajdonságokkal, azaz Ez részecskefolyam - QUANTA (fotonok).
Under radioaktív bomlás. vagy egyszerűen csak pusztulás megérteni a természetes radioak? tive átalakulás a magok, amelyek spontán módon. Az atommag tapasztal? Yuschee radioaktív bomlás hívják az anya. a kapott mag - leányvállalata.
Az elmélet a radioaktív bomlás van azon a feltételezésen alapul, hogy a radioak? Tive bomlás spontán folyamat, betartása az a statisztika. Mivel az egyes radioaktív atommagok bomlás egymástól függetlenül, abból lehet kiindulni, hogy a sejtmagok számával, dN, szétestek átlaga az időintervallum a t t + dt. arányos a dt időintervallum, és a N számú undecayed sejtmagok a mome? NTU t. (256,1), ahol - állandó egy adott mennyiségű radioaktív anyagot, az úgynevezett radioaktív bomlási állandó; jel pedig azt, hogy az összes radioak? tive magok a szuvasodás folyamata csökken. Felosztása változók és integráló kapjuk (256,2), ahol N0- nondecomposed magok között (t = 0), N- nondecomposed magok számának t időpontban. Képlet (256,2) kifejezi a törvény radioaktív? Decay az. amely szerint a több undecayed atommagok idővel csökken exponenciálisan.
Az intenzitás a radioaktív bomlási folyamat jellemzi két mennyiség: a felezési T1 / 2 és az átlagos élettartam radioaktív mag. Periódus poluraspadaT1 / 2- időt, amely alatt a kezdeti számát radioaktív atommagok átlagosan felére csökkent. Ezután szerint a (256,2), ahol. A felezési ideje a természetes radioaktív elemek között tíz milliomod másodperc sok milliárd évig.
30. A stabilitás az atommagok. A kötési energia. Felosztása a nehéz és könnyű atommagok szintézist. Fúziós energia.
A stabilitás a magok. A függőség H a neutronok száma N Z protonok atommagok (N = A-Z). Ha A - tömegszáma. Abból a tényből, csökkenő az átlagos kötési energiák számára nuklidokat tömegszáma nagyobb vagy kisebb, mint 50-60, hogy egy kis magok Egy egyesítési folyamat energetikailag kedvező - fúzió, ami növeli a tömegszáma, valamint magok nagyobb - hasadási folyamat. Részletes vizsgálatok kimutatták, hogy a stabilitás a magok jelentős mértékben függ a lehetőséget - aránya a neutronok száma és protonok. A magok a fény nuklidok leginkább stabil, ha. A növekvő számú tömege egyre feltűnő közötti elektrosztatikus taszítás protonok, és a stabilitási tartomány eltolódik értékek 1 „ALIGN = alsó szélessége = HEIGHT = 37 border = 0 6>. A legtöbb nehéz magok.
Jellemzésére a kapcsolat szilárdságát és stabilitását bármilyen rendszer részecskéket (például, atommag, mint a rendszer a protonok és neutronok), bevezette a kötési energia. A kötési energia a rendszer a munkát, amit meg kell fordított lebomlanak a rendszer komponenseire (például a nucleus - protonok és neutronok). Energia rendszer csatlakozó (40,9), ahol m0i - nyugalmi tömege i-edik részecske szabad állapotban; M0 nyugalmi tömege rendszer, amely n-részecskék. Hasadási nehéz atommagok neutron elkészülne. Ebben az esetben a részecskék által kibocsátott új energia szabadul fel, és a mag eljuttatott közlemény szerint hasadási. Ez egy alapvető jelenség fedezték fel a késő 30-as, a német tudósok Hahn és Shtrasmanom hogy megalapozta a gyakorlati nukleáris energia felhasználását. A magok a nehéz elemek - urán, plutónium és más gyorsan felszívja a termikus neutronokat. Miután a törvény neutronbefogásos nehéz atommag valószínűséggel
0,8 van osztva két egyenlőtlen részre, tömeg, úgynevezett chips vagy hasadási termékeket. Így kibocsátott - a gyors neutronok / (átlagosan mintegy 2,5 neutron per hasadási), béta-negatív töltésű részecskék és semleges gamma-sugarak, és a sejtmagban részecske energia alakul át kinetikus energia a hasadási, neutronok, és egyéb részecskéket. Ez az energia ezután elfogyasztott termikus gerjesztő anyag alkotó atomok és molekulák; a felmelegedés a környező anyag.
könnyű atommagok szintézis reakció kezd folyni csak hevítve anyagot olyan hőmérsékletre, amely a kinetikus energiát a termikus mozgás a sejtmagok, elegendő lesz ahhoz, hogy legyőzzük az erőket a kölcsönös elektromos taszítás eljárva közöttük. fúziója könnyű atommagok, hatékonyan zajlik az anyag melegítés hőmérsékletre tízmillió fok vagy annál nagyobb, az úgynevezett fúziós. A legtöbb szintézis reakció könnyen végbemegy közötti atommagok hidrogén-izotópok deutérium és a trícium. Sokkal több van? Sokaya szükséges hőmérséklet fúziós reakciók között deutérium atommagok, és kizárólag az atommagok trícium. nukleáris fúziós reakció zajlik nagy sebességgel, ez generál egy kellően nagy mennyiségű energiát.
Fúziós energia. Az energia szabadul fel fúziós reakciók, nukleonpáronként többször a fajlagos energia szabadul fel a hasadási láncreakciót. Például, egy fúziós reakció a deutérium és a trícium atommagok megjelent 3,5 MeV / u. Összességében 17,6 MeV szabadul fel a reakcióban. Ez az egyik legígéretesebb
termonukleáris reakciók. Végrehajtása a szabályozott termonukleáris reakciók ad az emberiség egy új környezetbarát és gyakorlatilag kimeríthetetlen energiaforrás. A készítmény azonban ultramagas hőmérsékletű plazmaelkülönítés és felmelegítjük egy milliárd fok, nehéz műszaki és tudományos probléma végrehajtása a szabályozott magfúzió.
24. A kvantummechanikai leírása az elektron egy atom. A töltelék elektron kagyló. A Pauli-elv. Periódusos rendszer elemeinek.
A kvantummechanika írja le a állapotait a tárgyak a mikrovilág, a koncepció volnovoyfunktsii. és az elektron mozgás potenciális területén atommag ismertetjük stacionárius Schrödinger egyenlet. U (r) = - potenciál (Coulomb) az elektron energia a mag dobozban; W - energia az elektron egy atom, a megfelelő hullám funkciót. az alábbi feltételek mellett: - a funkciót. Meg kell véges, egyértelmű és folyamatos; - származékok. / Dx. / Dy. dz folyamatosnak kell lennie; - funkció | |? 2 legyen integrálható (azaz dxdydz szerves legyen véges). Ha adott egy U funkciót. Úgy hívják megfelelő funkciókat. és a megfelelő értékek a W - energia sajátérték. A szett sajátértékek spektrelektrona energiaforrások. Megoldás stacionárius Schrödinger egyenletet egy elektron egy központilag szimmetrikus nukleáris Coulomb mezőt vezet az a tény, hogy az állam az elektronok egy atom által leírt egy olyan négy kvantum számok (n. L. M. S). Jelentése lendülete az elektron az atom kvantáljuk a következő képlet: L =, ahol L = 0,1, ..., (n-1) nazyvaetsyaorbitalnym kvantum szám. Attól függően, hogy az érték az orbitális kvantum számot a következő lehetőségeket különbözteti állapotok az elektron egy atom - s-state (L = 0), p-state (l = 1), d-state (l = 2), F-state (l = 3). a kvantummechanikában, az elektron kering az atom tekintik pontok helye. amely valószínűleg ez lehet kimutatni elektron. elektron térbeli mozgásától mentén zárt pályán ad okot, hogy perdület, a vetítési vektor, amely Llz az irányt a külső mágneses mező csak akkor diszkrét értékeket (térbeli kvantálási orbitalnogomomenta impulzus) LlZ = m h, m = 0, ± 1, ± 2, ..., ± l - mágneses kvantum száma.
A multi-elektron atom alapelve elektron eloszlás államok a Pauli-elv. bármely atom nem lehet két-elektron található ugyanabban állandósult állapotban. Ez a két elektron másik spin kvantumszám. A maximális száma elektronok olyan állam kvantumszámok (N, L, m) egyenlő Z2 (N, L, m) = 2. A maximális száma elektronok olyan állam kvantumszámok (N, L) egyenlő Z3 (N, L) = 2 (2l + 1). A maximális száma elektronok olyan állam főkvantumszám n egyenlő Z4 (n) =
A főbb rendelkezések a periódusos rendszer: 1) A szekvencia száma meghatározza a teljes száma az elektronok az atom az elem; 2) Az az elektronok eloszlását az atom energia államok megfelel a elvét minimális energia az atom; 3) kitöltése az energia állapotok szerint történik a Pauli-elv.
Electron héj (elektron réteg) van egy gyűjtemény elektronikus államok az atom azonos értelemben glavnogokvantovogo n szám. Minden szinten összhangban Pauli-elv lehet, hogy csak két elektron spin kvantumszám +1/2 és -1/2. A maximális értéke a fő kvantum megfelelő számot, hogy részlegesen vagy teljesen kitöltött shell, meghatározza az időszak a periódusos rendszer, ahol ez az elem található. Külső nincs teljesen kitöltve héj neve a vegyérték shell. és az elektronok azon elrendezett határozza meg a fizikai-kémiai tulajdonságait az elem. A mennyiségét és összetételét az elektronok a vegyérték héj jelöljük valentnoyformuly. ami azt jelzi, az elektronok száma az egyes alburok 2s 2p 3 (N). 3d 24s 2 (Ti). Vegyérték elektronok nevezzük s- és p-elektronok a vegyérték héj. Ezek az elektronok meghatározzák kémiai és optikai tulajdonságait az atomok. Tartalmazza a vegyérték shell d-elektronok típusának meghatározásához kristályrács egy adott elem és mágneses tulajdonságai.
28. A félvezető diódák és tranzisztorok.
Elektronemisszió érdekében - a jelenség a elektron emisszió a felületén egy fűtött katód. Vezetőképesség hajtjuk termoionos vákuum. Dióda - két-elektród, lámpa, amelynek pozitív töltésű anód és egy negatív töltésű katód melegítjük, kialakítva, és amelyen keresztül elektronemisszió érdekében; Ezt szolgálja helyreállításának a váltakozó áram. Trióda - három-elektródos lámpa, amelynek egy anódot, egy katódot melegítjük és a rács kialakult egy spirális átölelő a katód; amplifikálására alkalmazott elektromos jelek. Az összes szilárd anyag a villamos tulajdonságait vannak osztva a következő csoportok: