Реакция синтеза атомных ядер

Реакция синтеза атомных ядер

Реакция синтеза легких ядер может начаться и протекать лишь при нагреве вещества до температуры, при которой кинетическая энергия теплового движения ядер становится достаточной для преодоления сил взаимного электрического отталкивания, действующих между ними. Реакции синтеза легких ядер, эффективно протекающие в условиях нагрева вещества до температуры десятков миллионов градусов и

большое количество энергии.

Проблема управляемых термоядерных реакций.

Проблемой является необходимость получить чрезвычайно высокие тем-ры, и удержание плазмы в заданном обьеме, потому что соприкосновение плазмы со стенками приводит к ее остыванию, а также стенка может испарится. Предложили с помощью магнитного поля удерживать плазму.

Ядерные реакции. Реакция деления ядра. Цепная реакция деления. Понятие об атомной энергетике.

Ядерная реакция - процесс интенсивного взаимодействия атомного ядра с элементарной частицей или с другим ядром, приводящей к преобразованию ядра. X+a Y+b (а и b-легкая частица(протон, нейтрон), X и Y ядра). Ядерные реакции могут сопровождаться как выделением так и поглощением энергии. Количество выделевшейся энергии- тепловой эффект.

реакциям деления ядра, заключающимся в том, что тяжелое ядро под действием нейтронов, а как впоследствии оказалось и других частиц делится на несколько более легких ядер (осколков), чаще всего на два ядра, близких по массе.

Цепная это процесс, в котором одна проведенная реакция вызывает последующие реакции такого же типа. Цепная реакция деления идет в среде, в которой происходит процесс размножения нейтронов

Устройства, в которых осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления, называются ядерными реакторами.

Реакторы в которых ядерное горючее и замедлитель отделены друг от друга – гетерогенные, а в которых ядерное горючее равномерно распределено по всему обьему замедлителя – гомогенные.

Рентгеновское излучение

невидимое излучение, способное проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка 10-8 см. между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением.

Рентгеновское излучение возникает при взаимодействии электронов, движущихся с большими скоростями, с веществом. Когда электроны соударяются с атомами какого-либо вещества, они быстро теряют свою кинетическую энергию. При этом большая ее часть переходит в тепло, а небольшая доля, обычно менее 1%, преобразуется в энергию рентгеновского излучения. Эта энергия высвобождается в форме квантов - частиц, называемых фотонами, которые обладают энергией, но масса покоя которых равна нулю. Рентгеновские фотоны различаются своей энергией, обратно пропорциональной их длине волны. При обычном способе получения рентгеновского излучения получают широкий диапазон длин волн, который называют рентгеновским спектром.

Чтобы получать рентгеновское излучение за счет взаимодействия электронов с веществом, нужно иметь источник электронов, средства их ускорения до больших скоростей и мишень, способную выдерживать электронную бомбардировку и давать рентгеновское излучение нужной интенсивности. Устройство, в котором все это есть, называется рентгеновской трубкой.

20.Атом в квантовой механике

Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром, обладающим зарядом Ze (для атома водорода Z = 1), r-расстояние между ядром и электроном.

Состояние электрона в атоме водорода описывается волновой функцией Ψ , удовлетворяющей стационарному уравнению Шредингера

где т — масса электрона, Е — полная энергия электрона в атоме

Главное квантовое число n , согласно определяет энергетические уровни электрона в атоме и может принимать любые целочисленные значения начиная с единицы:

l-азимутальное квантовое число (определяет величину момента импульса электрона в атоме(n-1)), m_l-магнитное квантовое число (величину проекции этого момента на заданное направление в протранстве(=-l)). Спиновое m_s (+-1/2)

Принцип Паули

В одном и том же состоянии не могут находиться одновременно два электрона.

19. Волновая функция

Состояние микрочастицы описывается в квантовой механике волновой функцией (Ψ ). Она является функцией координат и времени.

Стационарное уравнение

Статистический смысл

С помощью волновой функции можно лишь предсказать с какой вероятностью частица частица может быть обнаружена в различных точках пространства.

18. Корпускулярно-волновой дуализм

Одновременное наличие у объектов волновых и корпускулярных свойств получило название корпускулярно - волнового дуализма.

корпускулярные характеристики - энергия Е и импульс р

волновые характеристики - частота v и длина волны 

Во́ лны де Бро́ йля — волны, связанные с любыми микрочастицами и отражающие их волновую природу. Волны де Бройля испытывают дисперсию. скорость волн де Бройля зависит от длины волны

Степень точности с какой к частице может быть применено представление об определенном положении в пространстве, дает соотношение неопределенностей. Согласно которому частица не может иметь одновременно вполне точные значения, например x и p_x

Эффект Комптона

Состоит в том что при рассеивании рентгеновских лучей различными веществами, обнаружил, что в рассеянных лучах наряду с излучением первоначальной длины волны лямбда, содержатся также лучи большей длины волны лямбда штрих, разность лямбды штрих и лямбды оказалась независищей от лямбды, и от природы рассеивающего вещества.

угол образуемый направлением рассеянного излучения с направлением первичного пучка. Постоянная 2, 42 *10^-12 м

Поглощательная способность

a_wT-ф-ия частоты и тем-ры. a_wT=1 то тело абсолютно черное. Если меньше то серое.

Закон Стефана-Больцмана

Соотношение между энергетической светимостью абсолютного черного тела и его абсолютной температурой.

Закон Вина

Tλ _m=b

13Вращение плоскости поляризации в оптически активных средах.

При прохождении плоскости поляризованного света через некоторые вещества, наблюдается вращение плоскости колебаний светового вектора, это и есть вращение плоскости поляризации. Вещества обладающие такой способностью называются оптически активными(кристаллические тела, чистые жидкости, водные растворы сахара.

В кристалле угол поворота: φ =α l α -постоянная вращения.

В растворах:

Оптически активные вещества подразделяются на право и левовращающие. Если смотреть навстречу лучу, то в правовращающих веществах плоскость поляризации плоскость поляризации будет поворачиваться по часовой стрелке, в левовращающих против. Направление вращения относительно луча не зависти от направления луча в оптически активной среде.

Двойное лучепреломление

В большинстве кристаллов наблюдается двойное лучепреломление - падающий луч раздваивается в кристалле на два преломленных луча. Один из лучей, который подчиняется закону преломления, называется обыкновенным, обозначается о. Другой луч не следует из закона преломления. Его называют необыкновенным лучом, обозначают е. Обыкновенный и необыкновенный лучи поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях, они имеют различные скорости распространения и, следовательно, различные показатели преломления n_о и n_е. Двойное лучепреломление объясняется оптической анизотропией вещества.

Оптическая ось кристалла- направление вдоль которого обыкновенные и необыкновенный лучи распространяются не разделяясь и с одинаковой скоростью.

Главная плоскость-любая плоскость проходящая через оптическую ось.

Условие max

Условие min

Волновые процессы

Процесс распространения колебаний в сплошной среде называется волновым процессом (или волной ). При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояние колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.

Упругими (или механическими ) волнами называются механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Упругие волны бывают продольные и поперечные. В продольных волнах частицы среды колеблются в направлении распространения волны, в поперечных — в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны.

Продольные волны могут возбуждаться в средах, в которых возникают упругие силы при деформации сжатия и растяжения, т. е. твердых, жидких и газообразных телах. Поперечные волны могут возбуждаться в среде, в которой возникают упругие силы при деформации сдвига, т. е. в твердых телах; в жидкостях и газах возникают только продольные волны, а в твердых телах — как продольные, так и поперечные.

Расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе, называется длиной волны  (рис. 220). Длина волны равна тому расстоянию, на которое распространяется определенная фаза колебания за период, т. е.

или, учитывая, что T= 1/ , где  — частота колебаний,

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве. Электромагнитные волны поперечны – векторы и перпендикулярны друг другу и лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны

Электромагнитные волны распространяются в веществе с конечной скоростью

В электромагнитной волне происходят взаимные превращения электрического и магнитного полей. Эти процессы идут одновременно, и электрическое и магнитное поля выступают как равноправные «партнеры»

Электромагнитные волны переносят энергию. При распространении волн возникает поток электромагнитной энергии

Вектор Пойнтинга

Решение

Сложение колебаний

Одинакового направления

Колеблющееся тело может принимать участие в нескольких колебательных процессах, тогда следует найти результирующее колебание, другими словами, колебания необходимо сложить.

Шарик на пружине к потолку вагона качающегося на рессорах(колебания вагона отн. Земли и колебания шарика отн. Вагона)

X=X₁+X₂

φ =α

Взаимноперпендикулярные

Шарик подвешенные на пружине конец которой закреплен на шарнире

Чтобы найти тpаектоpию pезультиpующего движения, нужно из уpавнений (4.49) исключить вpемя. Для этого достаточно поделить почленно одно уpавнение на другое, в pезультате чего получим

Уpавнение (4.50) показывает, что в данном случае сложение колебаний пpиводит к колебанию по пpямой линии, тангенс угла наклона котоpой опpеделяется отношением амплитуд.
2. Пусть фазы складываемых колебаний отличаются дpуг от дpуга на /2 и уpавнения имеют вид:

(4.51)
Чтобы найти тpаектоpию pезультиpующего движения, исключив вpемя, нужно уpавнения (4.51) возвести в квадpат, пpедваpительно поделив их на А1 и А2 соответственно, а затем сложить. Уpавнение тpаектоpии пpимет вид:

(4.52)
Это - уpавнение эллипса. Т.е pезультиpующее колебание будет осуществляться по эллипсу

Физический маятник.

Твердое тело, способное совершать колебания вокруг неподвижной точки, не совпадающей с его центром инерции.

Приведенная длина-это длина такого матем. Маятника период колебаний которого совпадает с периодом данного физического маятника

Реакция синтеза атомных ядер

большое количество энергии.

Проблема управляемых термоядерных реакций.

12 3 4 Следующая ⇒