Ядерно-химические свойства

1.

ЯДЕРНО-ХИМИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА

2. АТОМ

• от греч. ἄτομος – неделимый - мельчайшая
частица химического элемента, сохраняющая его
свойства.

3.

ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМА
• Размер
• порядка 10-8 см.
• Масса атома
• (обычно выражают в атомных единицах. Атомная
единица массы (а.е.м.) – единица массы,
применяемая для выражения масс микрочастиц.
За 1 а.е.м. принята 1/12 часть массы атома
углерода с массовым числом 12 (т.н. углеродная
шкала). 1 а.е.м. = 1,6605655*10-27 кг.

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМА

Атомное ядро и его состав
Атомное ядро – положительно заряженная центральная часть
атома, в которой сосредоточена вся масса атома

5.

Характеристики атомного ядра
Основные величины, характеризующие атомное ядро:
зарядовое число Z (атомный номер в ПС элементов),
равно количеству протонов в ядре и определяет его
электрический заряд Ze;
массовое число А определяет число нуклонов в ядре.
Число нейтронов в ядре N=A-Z

6.

Изотопы
Изобары
Изотоны
Нуклиды с
одинаковым числом
протонов
Нуклиды с
одинаковым числом
нуклонов
Нуклиды с
одинаковым числом
нейтронов
1
1
H,
2
1
H,
3
1
H

7.

Явление радиоактивности
• ЗНАТЬ!!!!!!
• Открытие радиоактивности, история
• Радиоактивный распад- определение, особенности,
виды
• Кинетический закон радиоактивного распада
• Постоянные радиоактивного распада
• Активность – определение, единицы
• Специфика накопления продуктов распада. Вековое
и подвижное равновесие.
• Виды радиоактивного распада и их характеристики

8. Явление радиоактивности

Из истории открытия
1896 г. Анри Беккерель (франц.) открыл
явление радиоактивности.
Радиоактивность –
способность атомов к самопроизвольному излучению.
(«лучи Беккереля»)
1899 г. Эрнест Резерфорд обнаружил,
что это излучение неоднородно.

9. Из истории открытия

• М. Склодовская-Кюри - назвала «лучи
Беккереля» радиацией
• М. Склодовская-Кюри и П. Кюри
открыли полоний и радий (лучистый)

10. Из истории открытия

РАДИОАКТИВНОСТЬ
- свойство некоторых нестабильных атомов
подвергаться спонтанному
(самопроизвольному) распаду и изменению
своего нуклонного состава (количества
протонов и нейтронов в ядре) и (или)
энергетического состояния с образованием
новых более стабильных атомов и
испусканием ионизирующего излучения с
бОльшей или меньшей проникающей
способностью

11. РАДИОАКТИВНОСТЬ

• Радиоактивный элемент –
• химический элемент, все изотопы
которого радиоактивны,
• радиоактивный элемент – это
вид радиоактивных атомов с одинаковым
зарядом ядра. (прометий Pm, технеций Tc и все
тяжелые металлы, начиная c Po)
Радиоактивный изотоп – совокупность
радиоактивных атомов данного химического
элемента,
имеющих одинаковое массовое число.
219Rn-актинон 220Rn – торон 222Rn - радон

12.

РАДИОАКТИВНЫЙ
РАСПАД
- самопроизвольное превращение нестабильных
атомных ядер в другие ядра, сопровождаемое
испусканием частиц высокой энергии, а также
жесткого электромагнитного излучения.
Испускаемые частицы и кванты носят общее
название радиоактивных (или ионизирующих)
излучений, а элементы, ядра которых могут по
тем или иным (естественным или искусственным)
причинам самопроизвольно распадаются,
называются радиоактивными или же
радионуклидами (РН) .
(РН) – нуклид, испускающий
ионизирующее излучение.

13. РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД

• Процесс радиоактивного распада происходит
до тех пор, пока не образуется стабильное
ядро.
• Последовательность РН,
возникающих при этом –
радиоактивный ряд
(радиоактивная цепочка)

14.

ОСОБЕННОСТИ РАДИОАКТИВ
НЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
Делают их более простыми по сравнению с
химическими превращениями:
1. Справедлив один кинетический закон
для всех типов р/а-превращений
2. Ограниченное число р/а-превращений

15. ОСОБЕННОСТИ РАДИОАКТИВ НЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

ТИПЫ РАДИОАКТИВНЫХ
РАСПАДОВ
1. α-распад
2. β-распад
3. γ-распад
4. ē-захват (электронный)
5. n-распад (нейтронный)
6. p-распад (протонный)
7. спонтанное деление
8. экзотические типы распада

16. ТИПЫ РАДИОАКТИВНЫХ РАСПАДОВ

N(t) =N0 exp(-λt)
Статистика радиоактивного распада
описывается распределением Пуассона.
вытекает экспоненциальный закон
радиоактивного распада

17. N(t) =N0 exp(-λt)

КИНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН
РАДИОАКТИВНОГО
РАСПАДА
Самопроизвольный распад ядер:
mt=m0·(1Τ2)t/ T1/2
Закон радиоактивного распада
Число атомов радиоэлемента, оставшееся по
истечении времени t, равно: N(t) =N0