Строение атомного ядра, радиоактивность, закон радиоактивного распада, ядерные реакции, энергия связи: ЕГЭ по физике

Тема охватывает строение атомного ядра (нуклоны, изотопы), явление радиоактивности и закон радиоактивного распада, правила записи ядерных реакций, а также расчёт энергии связи и дефекта масс. На ЕГЭ проверяется умение применять закон сохранения зарядового и массового чисел, использовать формулу N =…

Что нужно знать

• Ядро состоит из протонов (Z) и нейтронов (N); массовое число A = Z + N. Заряд ядра равен +Ze.
• Изотопы — ядра с одинаковым Z, но разным N (разным A).
• Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивых ядер с испусканием частиц. Основные виды: альфа-распад (испускание ядра гелия ⁴₂He), бета-распад (электронный: нейтрон → протон + электрон + антинейтрино…
• Правила смещения при альфа-распаде: A уменьшается на 4, Z — на 2. При электронном бета-распаде: A не меняется, Z увеличивается на 1. При позитронном бета-распаде: A не меняется, Z уменьшается на 1.
• Закон радиоактивного распада: N(t) = N0·2^(-t/T), где T — период полураспада. Также m(t) = m0·2^(-t/T). Доля распавшихся ядер: 1 − 2^(-t/T).
• Период полураспада T — время, за которое распадается половина имеющихся ядер. Для разных изотопов различен; не зависит от внешних условий (температуры, давления, химического состояния).

Термины и понятия

• Нуклон: общее название протона и нейтрона.
• Массовое число A: число нуклонов в ядре (A = Z + N).
• Зарядовое число Z: число протонов в ядре, равное порядковому номеру элемента.
• Изотопы: разновидности атомов одного элемента с одинаковым Z, но разным N.
• Радиоактивность: самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в другие ядра с испусканием частиц.
• Альфа-распад: испускание ядром альфа-частицы (ядра гелия ⁴₂He).
• Бета-распад: испускание электрона (электронный β⁻) или позитрона (позитронный β⁺) при превращении нуклона.
• Гамма-излучение: электромагнитное излучение высокой энергии, испускаемое возбуждённым ядром; Z и A не изменяются.

Частые ошибки

• Путают массовое число A и зарядовое Z; неверно определяют число нейтронов (N = A − Z).
• При альфа-распаде забывают уменьшить A на 4 и Z на 2; при бета-распаде — изменить Z на ±1, оставляя A неизменным.
• Неправильно применяют закон радиоактивного распада: путают N0 и N, неверно считают показатель степени t/T или используют натуральный логарифм вместо степени двойки.
• Считают, что период полураспада зависит от температуры, давления или химической формы вещества.

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Строение атомного ядра, радиоактивность, закон радиоактивного распада, ядерные реакции, энергия связи» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Строение атома, опыты Резерфорда, постулаты Бора, спектры испускания и поглощения
• Фундаментальные взаимодействия, элементарные частицы, корпускулярно-волновой дуализм

← Предыдущая тема: Строение атома, опыты Резерфорда, постулаты Бора, спектры испускания и поглощения
Следующая тема: Фундаментальные взаимодействия, элементарные частицы, корпускулярно-волновой дуализм

Все темы: ЕГЭ по физике