KURZUS: Mérnöki fizika

MODUL: Atom- és magfizika

19. lecke: Az atommag alkotórészei, magmodellek

Az atommag alkotórészei, magmodellek

A jegyzet feldolgozandó fejezetei:

  • Az atommag alkotórészei
  • Az atommagot összetartó erők, a nukleonok energiája
  • Magmodellek

Tanulási célok:

A lecke anyagának feldolgozása után Ön képes lesz:

  • Meghatározni a tömegszám és a rendszám fogalmát.
  • Jellemezni az atommagot összetartó erőket erősség és hatótávolság szempontjából.
  • Meghatározni az izotóp fogalmát és néhány példát mondani rá.
  • Elmondani a tömegdefektus jelenség lényegét és kiszámolni belőle a mag kötési energiáját.
  • Grafikus módon közelítőleg megadni az egy nukleonra jutó kötési energiát a tömegszám függvényében.
  • Vázlatosan ismertetni a protonok és neutronok atommagon belüli, energia szerinti eloszlását befolyásoló tényezőket.
  • Elmondani, mit értünk a magfizikában mágikus szám alatt.

Támpontok a tanuláshoz

Minden magfizikai meggondolás alapja, hogy a rendszám és tömegszám fogalmát megértse. Ezért a lecke első részére fordítson különös gondot.

A következő kulcsfogalom a magok kötési energiájának fogalma, mely rendező elv lesz a radioaktivitás és a nukleáris energiatermelés szempontjából is. Ezért a kötési energia meghatározásának módszerével (a tömegdefektuson keresztül) és az egy nukleonra jutó kötési energiával foglalkozó fejezet megértését is kezelje kiemelten.

Ezekhez képest a magmodellek témája kisebb fontosságú, de a főbb gondolatok és fogalmak megértése azért követelmény ebből a részből is.

Ellenőrző kérdések
1. Két atommagot akkor nevezünk izotópnak, ha...
megegyezik a protonszámuk és neutronszámuk összege.
megegyezik a protonszámuk.
megegyezik a neutronszámuk.
megegyezik a protonszámuk és neutronszámuk különbsége.
2. Hány neutron van a 236-os tömegszámú uránizotóp atommagjában? Az urán rendszáma 92.
144.
236.
92.
328.
3. A stabil atommagok közül a legstabilabb a vas atommagja, mert....
a vas rendkívül kemény fém.
a vas olvadáspontja a legmagasabb a fémek közül.
a vas pontosan félúton van a könnyű és a nehéz atommagok között.
a vas egy nukleonra jutó kötési energiája a legnagyobb az atommagok között.
4. Határozza meg a lítium 7-es tömegszámú izotópjában az egy nukleonra jutó átlagos kötési energiát. A proton tömege 1,67261*10-27} kg. A neutron tömege 1,67491*10^{-27} kg. A lítium izotóp tömege 11,64762*10^{-27 kg.
6,59*10-7 J.
8,98*10-13 J.
2,48*10-19 J.
1,63*10-16 J.