Ядерная энергия берётся из дефекта массы: масса ядра меньше суммы масс его частиц, и эта разница по формуле $E = mc^2$ и есть энергия связи. На ней работают и реакторы, и звёзды.
Что нужно знать
- Ядро состоит из $Z$ протонов и $N = A - Z$ нейтронов; $Z$ — зарядовое число, $A$ — массовое.
- Изотопы отличаются числом нейтронов при одинаковом $Z$.
- Дефект массы: $\Delta m = Z m_p + N m_n - M_{\text{ядра}}$; энергия связи $E_{\text{св}} = \Delta m \cdot c^2$.
- Удельная энергия связи максимальна у железа — поэтому энергия выделяется и при делении тяжёлых ядер, и при синтезе лёгких.
- Правила смещения: при $\alpha$-распаде $A$ уменьшается на $4$, $Z$ на $2$; при $\beta$-распаде $A$ не меняется, $Z$ растёт на $1$.
- Закон радиоактивного распада: $N = N_0 \cdot 2^{-t/T}$, где $T$ — период полураспада.
- В ядерных реакциях сохраняются заряд и массовое число — этим и уравнивают запись реакции.
Где чаще всего ошибаются
- Считают массу ядра равной сумме масс нуклонов, теряя дефект массы и всю энергию связи.
- Меняют массовое число при $\beta$-распаде.
- Путают период полураспада со временем полного распада: полностью вещество не распадается никогда.
- Не уравнивают заряд и массовое число при записи ядерной реакции.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 11 класс · Мякишев, 2023 · Главы 12–13 · Физика атомного ядра и элементарные частицы