Bài giảng Vật lý 2: Chương 8a - Lê Quang Nguyên

Bài giảng Vật lý 2: Chương 8 cung cấp cho người học những kiến thức về trường điện từ. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Tính chất cơ bản của hạt nhân, hiện tượng phóng xạ, phản ứng hạt nhân, năng lượng hạt nhân.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 2: Chương 8a - Lê Quang Nguyên Nội dung 1. Mở đầu 2. Tính chất cơ bản của hạt nhân 3. Hiện tượng phóng xạ Vật lý hạt nhân 4. Phản ứng hạt nhân 5. Năng lượng hạt nhân Lê Quang Nguyên www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen nguyenquangle59@yahoo.com 1. Mở đầu – 1 1. Mở đầu – 2• 1896 – Becquerel khám phá hiện tượng phóng • 1932 – Chadwick phát hiện hạt neutron. xạ của các hợp chất Uranium. Ivanenko đưa ra mô hình hạt nhân gồm proton• Rutherford chứng tỏ tia phóng xạ gồm ba loại: và neutron. tia alpha, beta và gamma. • 1933 – Fredéric Joliot và Irène Curie khám phá• 1911 – Rutherford, Geiger and Marsden thực hiện tượng phóng xạ nhân tạo. hiện tán xạ hạt alpha trên nguyên tử, từ đó • 1935 – Yukawa: lực hạt nhân được thực hiện thiết lập mô hình nguyên tử gồm hạt nhân + thông qua trao đổi các hạt π-meson. electron. • 1938 – Hahn và Strassman khám phá sự phân• 1919 – Rutherford phát hiện phản ứng hạt hạch hạt nhân. nhân: hạt nhân oxygen + alpha hạt nhân • 1942 – Fermi thực hiện lò phản ứng hạt nhân nitrogen. có điều khiển đầu tiên. 1. Mở đầu – 3 2. Tính chất cơ bản của hạt nhân a. Cấu trúc b. Kích thước c. Momen spin và momen động d. Momen từ hạt nhânH. Becquerel E. Rutherford J. Chadwick Frederic & Irene e. Lực hạt nhân f. Năng lượng liên kếtO. Hahn H. Yukawa D. Ivanenko E. Fermi 2a. Cấu trúc hạt nhân 2a. Cấu trúc hạt nhân (tt)• Hạt nhân cấu tạo từ các nucleon • Khối lượng nucleon: (proton, neutron).• Ký hiệu: Khối lượng Hạt X: ký hiệu hóa học kg u MeV/c2 A Z X Z: số proton (bậc số nguyên tử) Proton 1,6726 × 10-27 1,007825 938,79 A = Z + N: số khối Neutron 1,6750 × 10-27 1,008665 939,57• Ví dụ: Electron 9,101 × 10-31 5,486 × 10-4 0,511 Al: nhôm 27 13 Al Z = 13 1u = 1,660559 × 10-27 kg = 931,5 MeV/c2 A = 27 Nguyên tử C12 có khối lượng bằng 12u 2b. Kích thước hạt nhân 2c. Momen spin và momen động• Năm 1911, Rutherford dùng • Giống như electron, các nucleon cũng có spin các hạt α bắn phá hạt nhân, bằng ½. qua đó ước lượng bán kính hạt • Momen động của một nucleon bằng tổng nhân: momen động quỹ đạo và momen động spin. R ≈ R0 A1 3 • Momen động của hạt nhân bằng tổng momen 10-10 m R0 ≈ 1,2 × 10−15 m = 1,2 fm động của các nucleon. Nó có độ lớn:• Vậy: J = ℏ j ( j + 1) – thể tích hạt nhân tỷ lệ với số khối A. • j = 1, 2, 3, ... nếu A chẵn, – mọi hạt nhân đều có khối 10-15 m • j = 1/2, 3/2, 5/2, ... nếu A lẻ. lượng riêng gần bằng nhau. 2d. Momen từ hạt nhân 2d. Momen từ hạt nhân (tt)• Momen từ hạt nhân bằng tổng các momen từ của các nucleon.• Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance – NMR): – Trong một từ trường các momen từ hạt nhân hướng cùng chiều hay ngược chiều với B. – Kích thích bằng một từ trường xoay chiều có tần số radio. ...