Ядерные реакции: Что мы узнали. Вопросы и задания

Что мы узнали

Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер при их взаимодействии друг с другом или с другими частицами (в том числе, когда частицы испускаются ядрами).

В ядерных реакциях сохраняются общее число нуклонов (массовое число) и электрический заряд (зарядовое число). Поэтому сумма верхних индексов в левой и правой частях уравнения ядерной реакции одинакова; сумма нижних индексов в левой и правой частях уравнения ядерной реакции также одинакова.

Энергия, выделяющаяся при ядерной реакции, может в миллионы раз превосходить энергию, выделяющуюся в химических реакциях (для той же массы вещества).

Реакциями деления называют реакции, в которых из «тяжелых» ядер с большим массовым числом образуются ядра «средние» по массовому числу. Примером реакции деления является деление ядра урана.

Реакциями синтеза называют реакции, в которых из менее массивных ядер образуются более массивные. Реакции синтеза идут только при очень высоких температурах, поэтому их называют также термоядерными реакциями.

Термоядерные реакции — основной источник энергии звезд.

Цепной ядерной реакцией называют ядерную реакцию, в которой число делящихся ядер увеличивается со временем (атомный взрыв) или остается постоянным (управляемая ядерная реакция).

Устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция, называют ядерным реактором.

Энергией связи ядра называют энергию, необходимую для расщепления ядра на отдельные нуклоны. Энергию связи, приходящуюся на один нуклон, называют удельной энергией связи.

Выделение энергии происходит в таких ядерных реакциях, в которых удельная энергия связи увеличивается.

Вопросы и задания

Первый уровень

1. Что представляют собой ядерные реакции? Приведите примеры ядерных реакций.

2. Сохраняются ли в ядерных реакциях электрический заряд и число нуклонов? Какой отсюда следует вывод для сумм верхних и нижних индексов в записи реакции?

3. Каковы отличия ядерных реакций от химических?

4. Что представляют собой реакции деления?

5. Что представляют собой реакции синтеза?

6. Какие ядерные реакции являются основным источником энергии звезд?

7. Что представляет собой цепная ядерная реакция? Нарисуйте схему цепной ядерной реакции. Какое свойство ядерной реакции деления делает цепную ядерную реакцию возможной?

Второй уровень

8. Что происходит при лавинообразном увеличении числа делящихся ядер?

9. Каково главное свойство управляемой ядерной реакции? Как называют устройство, в котором осуществляют управляемую ядерную реакцию?

10. Какая частица обозначена буквой X в приведенном ниже уравнении ядерной реакции:

11. Какая частица обозначена буквой X в приведенном ниже уравнении ядерной реакции:

12. Что понимают под выделением энергии в ядерной реакции?

13. За счет чего увеличивается суммарная кинетическая энергия частиц и ядер в ходе ядерной реакции?

14. Что называют энергией связи ядра?

15. Какими силами обусловлена энергия связи нуклонов в атомном ядре?

16. Что называют удельной энергией связи ядра?

17. В результате ядерной реакции произошло выделение энергии. Увеличилась или уменьшилась при этом суммарная энергия связи ядер?

18. Почему с помощью нейтронов можно вызывать ядерные реакции деления?

19. Почему в реакциях деления происходит выделение энергии?

20. Почему в реакциях синтеза происходит выделение энергии?