Väzbová energia jadra Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Väzbová energia jadra Vzdelávacia oblasť:  Človek a príroda Predmet  Fyzika Ročník, triedy:  VIII.OA Tematický celok:  Jadrová fyzika Vypracoval:  RNDr. Marián Koreň Dátum:  13.1.2013

Obsah Atómové jadro Zloženie jadra Nuklidy, izotopy a izobary Hmotnosť jadra Hmotnosti častíc v jadre Hmotnostný úbytok jadra Väzbová energia Využitie jadrovej energie - syntéza Využitie jadrovej energie - štiepenie Krivka väzbovej energie Zdroje

Atómové jadro Jadro držia pohromade jadrové sily. Vlastnosti jadrových síl: najintenzívnejšie vyskytujú sa len v mikrosvete majú krátky dosah (10-15 m) sú len príťažlivé sú väčšie ako elektrické odpudivé sily medzi protónmi v jadre nezávisia od druhu nukleónov (protónov a neutrónov)

Zloženie jadra Atómové jadro tvorí aspoň jeden protón a neutróny A počet nukleónov (protónov a neutrónov spolu) Z počet protónov N počet neutrónov N = A – Z Najjednoduchšie jadro – jadro vodíka ľahký vodík 1 protón + 0 neutrónov deutérium 1 protón + 1 neutrón (ťažký vodík) trícium 1 protón + 2 neutróny

Nuklidy, izotopy a izobary Nuklidy – prvky zložené z atómov, ktoré majú rovnaké jadrá (rovnaké protónové a nukleónové číslo)   Izotopy –atómy s rovnakým protónovým, ale rôznym nukleónovým číslom. Líšia počtom neutrónov v jadre atómu. Izobary sú nuklidy rozličných prvkov, ktoré majú rovnaké nukleónové číslo a rozdielne protónové číslo.

Hmotnosť jadra Hmotnosť jadra mj je rovná približne hmotnosti atómu. Určuje sa hmotnostným spektrografom:

Hmotnosti častíc v jadre hmotnosť elektrónu me= 9,1.10-31 kg hmotnosť protónu mp= 1,6726.10-27 kg hmotnosť neutrónu mn= 1,6750.10-27 kg Súčet hmotností nukleónov v jadre: Z.mp + N.mn Napríklad pre hélium: 2. mp+ 2.mn= 2.1,6726.10-27 + 2.1,6750.10-27 = 6,6952.10-27 kg

Hmotnostný úbytok jadra Hmotnostný úbytok jadra Bj je rozdiel medzi súčtom hmotnosti častíc v jadre a skutočnou hmotnosťou jadra mj = Ar . Mu pre hélium: 4,0026.1,66.10-27 kg = 6,6443.10-27 kg Bj = (Z.mp + N.mn) – mj pre hélium: Bj = 6,6952.10-27 - 6,6443.10-27= 0,0509.10-27kg

Väzbová energia väzbová energia Podľa Einsteinovho vzťahu E = m.c2 hmotnosť je len inou formou energie Pre hélium: E = 0,0509.10-27kg.(3.108)2m/s = 4,581.10-12J =28,6 MeV Hmotnostnému úbytku Bj zodpovedá energia väzbová energia Energia potrebná na rozdelenie jadra na jednotlivé nukleóny Energia, ktorá sa uvoľní pri spojení jednotlivých nukleónov do jadra.

Využitie jadrovej energie - syntéza Jadrová syntéza Jadrová fúzia alebo jadrová syntéza je zlúčenie atómových jadier s nižšou atómovou hmotnosťou do jadra s vyššou atómovou hmotnosťou. spojenie ľahších jadier + uvoľnenie jadrovej energie Príklad: 2H + 3H = 4He + 3,5 MeV + n + 14,1 MeV

Využitie jadrovej energie - štiepenie Štiepenie jadier je samovoľný alebo bombardovaním vhodnými časticami vyvolaný proces delenia atómových jadier na dve časti sprevádzaný rádioaktívnym žiarením. Štiepenie ťažších jadier + uvoľnenie jadrovej energie

Krivka väzbovej energie Krivka väzbovej energie pripadajúcej na jeden nukleón pre rôzne nukleónové číslo.

Použité zdroje www.seas.sk http://www.pise.cz/blog/img/fyzmatik/125390.jpg http://www.energyweb.cz/web/index.php?display_page=2&subitem=1&ee_chapter=3.6.3 http://sk.wikipedia.org/wiki/Port%C3%A1l:Fyzika/Obr%C3%A1zky_t%C3%BD%C5%BEd%C5%88a/2006_-_2007 Fyzika pre 4. ročník gymnázií, Ján Pišút a kolektív, SPN 2003