Ядерно-химические свойства

Август 5, 2022

Главная
Физика
Ядерно-химические свойства

Содержание

2. АТОМ от греч. ἄτομος – неделимый - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его свойства.
4. ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМА Размер порядка 10-8 см. Масса атома (обычно выражают в атомных единицах. Атомная единица массы
6. Характеристики атомного ядра Основные величины, характеризующие атомное ядро: зарядовое число Z (атомный номер в ПС элементов),
8. Явление радиоактивности ЗНАТЬ!!!!!! Открытие радиоактивности, история Радиоактивный распад- определение, особенности, виды Кинетический закон радиоактивного распада Постоянные
9. Из истории открытия 1896 г. Анри Беккерель (франц.) открыл явление радиоактивности. Радиоактивность – способность атомов к
10. Из истории открытия М. Склодовская-Кюри - назвала «лучи Беккереля» радиацией М. Склодовская-Кюри и П. Кюри открыли
11. РАДИОАКТИВНОСТЬ - свойство некоторых нестабильных атомов подвергаться спонтанному (самопроизвольному) распаду и изменению своего нуклонного состава (количества
12. Радиоактивный элемент – химический элемент, все изотопы которого радиоактивны, радиоактивный элемент – это вид радиоактивных атомов
13. РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАД самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в другие ядра, сопровождаемое испусканием частиц высокой энергии, а
14. Процесс радиоактивного распада происходит до тех пор, пока не образуется стабильное ядро. Последовательность РН, возникающих при
15. ОСОБЕННОСТИ РАДИОАКТИВ НЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ Делают их более простыми по сравнению с химическими превращениями: 1. Справедлив один
16. ТИПЫ РАДИОАКТИВНЫХ РАСПАДОВ 1. α-распад 2. β-распад 3. γ-распад 4. ē-захват (электронный) 5. n-распад (нейтронный) 6.
17. N(t) =N0 exp(-λt) Статистика радиоактивного распада описывается распределением Пуассона. вытекает экспоненциальный закон радиоактивного распада
18. КИНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА
19. Постоянные радиоактивного распада: λ, Т1/2 и τ. λ (лямбда) постоянная распада-вероятность того, что атом какого-либо радио-элемента
20. Т1/2 - период полураспада промежуток времени, в течение которого происходит распад половины радиоактивных ядер Убывание количества
21. правило десяти полураспадов, т.е. промежуток времени, когда практически все вещество распадется (останется меньше 0,1% от исходного
22. СРЕДНЕЕ ВРЕМЯ ЖИЗНИ τ
23. т1/2= τln2=0,693τ - взаимосвязь между средней продолжительностью жизни атома и периодом полураспада Взаимосвязь между тремя постоянными
24. АКТИВНОСТЬ dN/dt – активность образца (мера радиоактивности). Характеризует число распадов за одну секунду или определяет количество
25. Зависимость активности от времени
26. Единицы измерения и виды активности Измеряют в расп/c. Системная единица – Беккерель (Бк) – 1 расп/c
27. Кюри русское обозначение: Ки; международное: Ci Единица кюри — существительное мужского рода - один кюри. Активность
28. Альфа-распад самопроизвольное превращение атомного ядра с числом протонов Z и нейтронов N в другое (дочернее) ядро,
29. Схематическое и математическое изображение α -распада
30. Правило сдвига ФаянсА-Содди элемент, образовавшийся из другого элемента при испускании α-лучей, по своим химическим свойствам занимает
31. β- -распаду подвергаются ядра, имеющие избыток нейтронов, причиной β+ -распада является избыток протонов. Правила смещения при:
32. Схематическое и математическое изображение β –распада β- распад β+ распад
33. Схематическое изображение β -распада β- -распад изображается стрелкой, направленной вправо β+ распад изображается стрелкой, направленной влево
34. γ−распад Ядро атома, как и электрон в атомной оболочке, может находиться в различных энергетических состояниях, и
35. ПС в соответствии с Т1/2 стабильных изотопов
36. Периодическая система химических элементов с элементами, раскрашенными в соответствии с периодом полураспада их наиболее стабильных изотопов
39. К семинару 1. Рассмотреть особенности строения тяжелых элементов и трансурановых (по Сиборгу) 2. Специфика расположения в
41. Скачать презентацию

Слайд 2

АТОМ
от греч. ἄτομος – неделимый - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая

его свойства.

Слайд 3

Слайд 4

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.

Слайд 5

Слайд 6

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

Слайд 7

Слайд 8

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

Слайд 9

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.

Слайд 10

Из истории открытия
М. Склодовская-Кюри - назвала «лучи Беккереля» радиацией
М. Склодовская-Кюри и

П. Кюри
открыли полоний и радий (лучистый)

Слайд 11

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

Слайд 12

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

Слайд 13

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.

Слайд 14

Процесс радиоактивного распада происходит до тех пор, пока не образуется стабильное

ядро.
Последовательность РН,
возникающих при этом –
радиоактивный ряд
(радиоактивная цепочка)

Слайд 15

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

Слайд 16

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

Слайд 17

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

распада

Слайд 18

КИНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА

Слайд 19

Постоянные радиоактивного распада: λ, Т1/2 и τ.
λ (лямбда) постоянная распада-вероятность того,

что атом какого-либо радио-элемента подвергнется распаду за единицу времени
λ является величиной, показывающей, какая часть атомов данного радиоэлемента распадается в единицу времени

Слайд 20

Т1/2 - период полураспада
промежуток времени, в течение которого происходит распад половины

радиоактивных ядер
Убывание количества радионуклида происходит по экспоненте. Поэтому, полностью он не исчезнет никогда

Слайд 21

правило десяти полураспадов,
т.е. промежуток времени, когда практически все вещество распадется

(останется меньше 0,1% от исходного количества). Имеет относительный характер (при больших исходных количествах р/a конечная величина будет большой)

Слайд 22

СРЕДНЕЕ ВРЕМЯ ЖИЗНИ τ

Слайд 23

т1/2= τln2=0,693τ - взаимосвязь между средней продолжительностью жизни атома и периодом

полураспада
Взаимосвязь между тремя постоянными радиоактивного распада

Слайд 24

АКТИВНОСТЬ
dN/dt – активность образца (мера радиоактивности).
Характеризует число распадов за одну

секунду или определяет количество распадающихся атомных ядер; интенсивность радиоактивного распада.
A=-dN/dt

Слайд 25

Зависимость активности от времени

Слайд 26

Единицы измерения и виды активности
Измеряют в расп/c.
Системная единица – Беккерель

(Бк) – 1 расп/c
Внесистемные – кюри, банановый эквивалент, махе, резерфорд, эман.

Слайд 27

Кюри
русское обозначение: Ки;
международное: Ci
Единица кюри — существительное мужского рода

- один кюри.
Активность вещества равна 1 Ки, если в нём каждую секунду происходит 3,7·1010 радиоактивных распадов .
1 Ки = 3,7·1010 Бк (точно)
1 Бк ≈ 2,7027·10−11 Ки.
Значение 1 кюри изначально было определено как активность эманации радия (т. е. радона -222), находящейся в радиоактивном равновесии с 1 г 226Ra

Слайд 28

Альфа-распад
самопроизвольное превращение атомного ядра с числом протонов Z и нейтронов N

в другое (дочернее) ядро, содержащее число протонов Z – 2 и нейтронов N – 2. При этом испускается α-частица – ядро атома гелия

Слайд 29

Схематическое и математическое изображение α -распада

Слайд 30

Правило сдвига ФаянсА-Содди
элемент, образовавшийся из другого элемента при испускании α-лучей, по

своим химическим свойствам занимает в периодической системе Менделеева место на две группы левее исходного элемента.

Слайд 31

β- -распаду подвергаются ядра, имеющие избыток нейтронов,
причиной β+ -распада является избыток

протонов.
Правила смещения при:
β- распаде
β+ распаде

Слайд 32

Схематическое и математическое изображение β –распада
β- распад
β+ распад

Слайд 33

Схематическое изображение β -распада
β- -распад изображается стрелкой, направленной вправо
β+ распад изображается стрелкой,

направленной влево

Слайд 34

γ−распад
Ядро атома, как и электрон в атомной оболочке, может находиться в

различных энергетических состояниях, и его можно перевести в одно из возбужденных состояний, сообщив ему дополнительную энергию. Вскоре ядро возвращается в свое основное состояние. При этом энергия возбуждения может быть выделена различным образом. Если она меньше примерно 3 Мэв, то ее недостаточно для того, чтобы привести к испусканию ядром нуклона или α−частицы.
В таком случае избыточная энергия выделяется в виде электромагнитного () излучения. Так как разность энергетических уровней ядра велика, то излучение, выходящее из ядра, будет очень коротковолновым. Речь идет о жестких рентгеновских лучах, которые называются γ

Слайд 35

ПС в соответствии с Т1/2 стабильных изотопов

Слайд 36

Периодическая система химических элементов с элементами, раскрашенными в соответствии с периодом

полураспада их наиболее стабильных изотопов

  Mg   Элементы, содержащие как минимум один стабильный изотоп;
U Радиоактивные элементы: наиболее стабильный изотоп имеет очень большой период полураспада, 4 млн. лет;
Am   Радиоактивные элементы: наиболее стабильный изотоп имеет период полураспада от 800 до 34 000 лет;
Ac  Радиоактивные элементы: наиболее стабильный изотоп имеет период полураспада от одного дня до 103 лет;  \
No   Высокорадиоактивные элементы: наиболее стабильный изотоп имеет период полураспада от нескольких минут до одного дня;
118 (Og)  Экстремально радиоактивные элементы: наиболее стабильный изотоп имеет период полураспада менее нескольких минут. Ввиду их нестабильности и, как следствие, радиоактивности об этих элементах известно очень мало.

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

К семинару
1. Рассмотреть особенности строения тяжелых элементов и трансурановых (по Сиборгу)
2.

Специфика расположения в ПС
3. Сравнить гипотезы и теории расположения актиноидов в ПС. Оценить достоинства и недостатки.
4. Общие физические и химические свойства актиноидов. Сравнение по валентным возможностям элементов.
5. Строение атома. Изотопы, изотоны, изобары, нуклиды.

Ядерно-химические свойства

Содержание

АТОМот греч. ἄτομος – неделимый - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая

ХАРАКТЕРИСТИКИ АТОМАРазмер порядка 10-8 см. Масса атома (обычно выражают в атомных

Характеристики атомного ядраОсновные величины, характеризующие атомное ядро:зарядовое число Z (атомный

Из истории открытия1896 г. Анри Беккерель (франц.) открыл явление радиоактивности. Радиоактивность

Из истории открытияМ. Склодовская-Кюри - назвала «лучи Беккереля» радиациейМ. Склодовская-Кюри и

РАДИОАКТИВНОСТЬ- свойство некоторых нестабильных атомов подвергаться спонтанному (самопроизвольному) распаду и изменению

Радиоактивный элемент – химический элемент, все изотопы которого радиоактивны, радиоактивный элемент –

РАДИОАКТИВНЫЙ РАСПАДсамопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в другие ядра, сопровождаемое испусканием

Процесс радиоактивного распада происходит до тех пор, пока не образуется стабильное

ОСОБЕННОСТИ РАДИОАКТИВ НЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙДелают их более простыми по сравнению с химическими

ТИПЫ РАДИОАКТИВНЫХ РАСПАДОВ1. α-распад2. β-распад3. γ-распад4. ē-захват (электронный)5. n-распад (нейтронный)6. p-распад

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

КИНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА

Постоянные радиоактивного распада: λ, Т1/2 и τ.λ (лямбда) постоянная распада-вероятность того,

Т1/2 - период полураспадапромежуток времени, в течение которого происходит распад половины

правило десяти полураспадов, т.е. промежуток времени, когда практически все вещество распадется