Опыт Резерфорда

1.

Атом
Ядро
Электронная
оболочка
Нуклоны
Электроны
Протоны
Нейтроны

2.

Эрнест Резерфорд
1871-1937 гг.
Осуществил искусственное
превращение ядер.
Смог экспериментально убедиться в
том, что температура,
давление и
Предположил,
что для разрушения
электромагнитное
поле ядра
не влияют
или преобразования
нужнана
скорость
радиоактивного
ядра,
очень большая
энергия,распада
потому что
носителями
которой
в то время
считали
ядро очень
устойчиво,
и на него
не
α-частицы,
вылетающие
ядер при
оказывают
влияния из
высокие
радиоактивном
распаде.
температуры,
давление,
а также
электромагнитные поля.

3.

Опыт Резерфорда
H
α-частица
Ra
о
+ о+
N
H

4.

Сцинтилляция — вспышка, происходящая при
попадании частиц на поверхность, покрытую
слоем специального вещества, например,
слоем сульфида цинка.

5.

Преобразование ядра азота
14
7
N He
4
+2
17
→ 8
1
+1
O H

6.

Жирный след принадлежит ядру
кислорода, а тонкий — протону.
Треки остальных α-частиц
прямолинейны, так как они не
сталкиваются с ядрами азота.
Е. М. Лейкин

7.

Опыт Резерфорда
F
Na
Al

8.

Опыт Резерфорда
о
+ о+
Ядро имеет большой электрический положительный заряд.

9.

В 1932 году Джеймс Чедвик
открыл нейтрон.
Джеймс Чедвик
1891-1974 гг.

10.

Опыт Чедвика
γ-лучи
α-частица
о
+ о+
Be
Свинцовая пластина

11.

Фредерик и Ирен ЖолиоКюри в 1934 году открыли
искусственную
радиоактивность.
Фредерик и Ирен
Жолио-Кюри
В 1939 году доказана
возможность цепной ядерной
реакции с освобождением
энергии.

12.

Эксперименты супругов Жолио-Кюри
α-частица
о
+ о+
Be
о
+ о+
Парафин

13.

Эксперименты супругов Жолио-Кюри
Протоны ускорялись в результате
столкновения с γ-квантами, имеющими
огромную энергию — 55 МэВ.
1 мегаэлектронвольт (МэВ) —
1 миллион электронвольт.
1 эВ ≈11 604 °С

14.

Эксперименты Джеймса Чедвика
90 МэВ
α-частица
о
+ о+
о
+ о+
N
Be
150 МэВ
Ar

15.

Эксперименты Джеймса Чедвика
N
α-частица
о
+ о+
о
+ о+
Be
Ar

16.

Эксперименты Джеймса Чедвика
N
α-частица
о
+ о+
Be
о
+ о+
Ar
Нейтрон

17.

Нейтрон
Массу нейтронов определили по энергии
и импульсу ядер, сталкивающихся с ними.
Масса нейтрона равна 1 838,6
электронной массы.
.
> на 1,94 МэВ массы
протона.
> электрона
в 1840 раз.

18.

Нейтрон
α-частица
о
+ о+
Be
1
0
С
n
Символ нейтрона 01n .
Заряд равен нулю, а относительная масса — единице.

19.

Исследования нейтронов
q < 6×10-12e
q = (-1,9±3,7)×10-18e
И.В. Эстулин
1917–1982 гг.
Ф. Л. Шапиро
1915–1973 гг.
Заряд у нейтрона не
обнаружен.

20.

В 1950 году Д.М. Робсон
вычислил период полураспада
нейтрона.
Т=12,8 мин.
Д.М. Робсон
1920-2000 гг.

21.

В 1967 году Христенсен уточнил
период полураспада нейтронов.
Т1/2=650 ±10 (сек)
Христенсен

22.

Среднее время жизни τ (тау)
связано с периодом
полураспада соотношением:
Среднее время жизни τ
равно:
Т1/2=τln2=0,69 τ
τ=940±15 (сек)

23.

В ядерных реакторах при
делении тяжёлых ядер
урана, под действием
нейтронов, выделяется
очень большая энергия.
Flickr

24.

CENR, http://home.web.cern.ch

25.

CENR, http://home.web.cern.ch