В чем отличие ядерной реакции от химической почему алхимикам не удалось получить золото

При химических реакциях одни вещества превращаются в другие, но превращения одних атомов в другие не происходит. При ядерных реакциях происходит превращение атомов одних химических элементов в другие.

Источник:

Решебник по химии за 8 класс (Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, 1999 год),
задача №2
к главе «Глава VI. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Строение атома. Задачи к §§ 37-39 (стр.

120) ».

Источник: 5terka.com

Чем химические реакции отличаются от ядерных

Природа развивается в динамике, живое и инертное вещество непрерывно проходит процессы трансформации. Наиболее важными преобразованиями являются те, которые влияют на состав вещества. Формирование пород, химическая эрозия, рождение планеты или дыхание млекопитающих все это наблюдаемые процессы, влекущие за собой изменения других веществ. Несмотря на различия, все они составляют нечто общее: изменения на молекулярном уровне.

ТАЙНЫ ЧАПМАН! РТУТЬ — ЭТО ЛЮБИМЫЙ МЕТАЛ АЛХИМИКОВ

Химические реакции

1. В ходе химических реакций элементы не теряют свою идентичность. В этих реакциях участвуют только электроны внешней оболочки атомов, в то время как ядра атомов остаются неизменными.
2. Реакционная способность элемента к химической реакции зависит от степени окисления элемента. В обычных химических реакциях Ра и Ра 2+ ведут себя совершенно по-разному.
3. Различные изотопы элемента имеют почти такую же химическую реакционную способность.
4. Скорость химической реакции в значительной степени зависит от температуры и давления.
5. Химическая реакция может быть отменена.
6. Химические реакции сопровождаются относительно небольшими изменениями энергии.

Ядерные реакции

1. В ходе ядерных реакций, ядра атомов претерпевают изменения и, следовательно, в результате образуются новые элементы.
2. Реакционная способность элемента к ядерной реакции практически не зависит от степени окисления элемента. Например, Ra или Ra 2+ ионов в Ка С 2 ведут себя аналогичным образом при ядерных реакциях.
3. В ядерных реакциях, изотопы ведут себя совершенно по-разному. Например, U-235 подвергается делению спокойно и легко, но U-238 этого не делает.
4. Скорость ядерной реакции не зависит от температуры и давления.
5. Ядерная реакция не может быть отменена.
6. Ядерные реакции сопровождаются большими изменениями энергии.

Разница между химической и ядерной энергией

• Потенциальная энергия, которая может быть преобразована в другие формы в первую очередь тепла и света когда образуются связи.
• Чем сильнее связь, тем больше преобразованная химическая энергия.

• Ядерная энергия не связана с образованием химических связей (которые обусловлены взаимодействием электронов)
• Может быть преобразована в другие формы, когда происходит изменение в ядре атома.

Ядерное изменение происходит во всех трех основных процессах:

1. Расщепление ядра
2. Соединение двух ядер, чтобы сформировать новое ядро.
3. Высвобождение высокой энергии электромагнитного излучения (гамма-излучение), создавая более стабильную версию того же ядра.

Сравнение преобразования энергии

Количество освобожденной химической энергии (или преобразованной) в химическом взрыве составляет:

• 5кДж на каждый грамм тротила
• Количество ядерной энергии в выпущенной атомной бомбе: 100млн кДж на каждый грамм урана или плутония

Одно из основных отличий между ядерной и химической реакцией связано с тем, как реакция происходит в атоме. В то время как ядерная реакция происходит в ядре атома, электроны в атоме отвечают за происходящую химическую реакцию.

Химические реакции включают:

• Передачи
• Потери
• Усиление
• Разделение электронов

Согласно теории атома материи объясняются в результате перегруппировки, чтобы дать новые молекулы. Вещества, участвующие в химической реакции и пропорции, в которых они образуются, выражаются в соответствующих химических уравнениях, лежащих в основе для выполнения различных видов химических расчетов.

Ядерные реакции отвечают за распад ядра и не имеют ничего общего с электронами. Когда ядро распадается, оно может перейти к другому атому, из-за потери нейтронов или протонов. В ядерной реакции, протоны и нейтроны взаимодействуют внутри ядра. В химических реакциях электроны реагируют вне ядра.

Результатом ядерной реакции можно назвать какое-либо деление или слияния. Новый элемент образуется из-за действия протона или нейтрона. В результате химической реакции, вещество, изменяется на одно или более веществ из-за действия электронов. Новый элемент образуется из-за действия протона или нейтрона.

При сравнении энергии, химическая реакция включает в себя только низкое изменение энергии, тогда как ядерная реакция имеет изменение очень высокой энергии. В ядерной реакции, энергетические изменения величины 10 ^ 8 кДж. Это 10 — 10 ^ 3 кДж / моль в химических реакциях.

В то время как одни элементы преобразуются в другие в ядерной, число атомов остается неизменным в химических. В ядерной реакции, изотопы реагируют по-разному. Но в результате химической реакции, изотопы также вступают в реакцию.

Хотя ядерная реакция не зависит от химических соединений, химическая реакция, в значительной степени зависит от химических соединений.

Резюме

Ядерная реакция происходит в ядре атома, электроны в атоме отвечают за химические соединения.
1. Химические реакции охватывают – передачи, потери, усиление и разделение электронов, не вовлекая в процесс ядро. Ядерные реакции включают распад ядра и не имеют ничего общего с электронами.
2. В ядерной реакции, протоны и нейтроны реагируют внутри ядра, в химических реакциях электроны взаимодействуют вне ядра.
3. При сравнении энергий химическая реакция использует только низкое изменение энергии, тогда как ядерная реакция имеет изменение очень высокой энергии.

Источник: vchemraznica.ru

Презентация, доклад по физике на тему Ядерные реакции 11 класс

Актуализация знаний1. Каков состав атомных ядер?2. Как объяснить стабильность атомных ядер?3. Назовите свойства ядерных сил.4. Что такое энергия связи ядра?5.

Почему масса покоя ядра не равна сумме масс покоя протонов и нейтронов, входящих в него?6. Что

• Главная
• Физика
• Презентация по физике на тему Ядерные реакции 11 класс

Слайд 1Ядерные реакции
Презентация учителя физики МАОУ «Гимназия № 1» г. Саратова
Лысенко

Слайд 2Актуализация знаний
1. Каков состав атомных ядер?
2. Как объяснить стабильность атомных ядер?
3.

Назовите свойства ядерных сил.
4. Что такое энергия связи ядра?
5. Почему масса покоя ядра не равна сумме масс покоя протонов и нейтронов, входящих в него?
6. Что такое естественная радиоактивность?

Слайд 3Алхимия
Алхимия как искусство «творения» золота возникла в III-IV

веках нашей эры, в Египте, но особенно широкое распространение она получила в Средние века в Европе. Главная цель алхимиков заключалась в получении «философского камня», поскольку считалось, что этот элемент способен изменить структуру любого металла превратив его в золото или серебро.

В реальность алхимии были убеждены такие выдающиеся ученые, как Авиценна, Фрэнсис Бэкон, Лейбниц, Спиноза, Исаак Ньютон, Альберт Великий, Теофраст Парацельс и многие другие. Возможно ли это?

Слайд 4 Ядерная реакция — это искусственное превращение атомных ядер одного химического элемента в

атомные ядра другого химического элемента, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами или с другими ядрами.

Слайд 5 Первая ядерная реакция была осуществлена Э. Резерфордом в 1919 году.

Резерфорд бомбардировал атомы азота
α- частицами.

В результате бомбардировки α- частицами ядро азота превращается в ядро изотопа кислорода с испусканием протонов.

Сбылась вековая мечта алхимиков: человек научился превращать одни химические элементы в другие

Слайд 6 1934 год, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, получили искусственные радиоактивные

ядра фосфора, путем бомбардировки α-частицами.

Это был впервые полученный радиоактивный фосфор.
В последствии было получено свыше 1000 радиоактивных изотопов.

Слайд 7 В апреле 1932 на заседании английской Академии

Резерфорд объявил, что в его лаборатории успешно осуществлены реакции расщепления легких элементов (например, лития) протонами. Для этого протоны, полученные из водорода, разгоняли с помощью высокого напряжения, равного десяткам , сотням тысяч вольт. Протоны, имея меньший, чем альфа-частицы, заряд и массу, легче проникают в ядро.
Для чего протоны разгоняли до больших скоростей?

Протон заряжен положительно, то для преодоления действия сил кулоновского отталкивания ядра, необходимо, ему необходимо обладать достаточной кинетической энергией

Слайд 8Ядерные реакции на нейтронах
Итальянский физик
Э. Ферми первым начал изучать

реакции, вызываемые нейтронами. Он обнаружил, что ядерные превращения вызываются не только быстрыми, но и медленными нейтронами, движущимися с тепловыми скоростями.
Почему даже медленные нейтроны вызывают ядерную реакцию?

3517Cl + 10n → 3516S + 11H

Так как нейтроны лишены заряда, они беспрепятственно могут проникать в атомные ядра и вызывать их превращения.

Слайд 9Деление тяжелых ядер.
– это процесс, при котором нестабильное

ядро делится на два крупных фрагмента сравнимых масс.
В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом
было открыто деление ядер урана. При этом возникают элементы средней части периодической системы – радиоактивные изотопы бария (Z = 56), криптона (Z = 36) и др.

Кинетическая энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана порядка 200 МэВ. При полном делении всех ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется такая же энергия, как и при сгорании 3 т
угля ли 2,5 т нефти.

Слайд 10Условия протекания ядерных реакций
Ядра и частицы должны

подойти друг к другу вплотную, чтобы попасть в сферу действия ядерных сил.

Если частица заряжена положительно, то необходимо, чтобы она обладала кинетической энергией, достаточной для преодоления действия сил кулоновского отталкивания. Такие скорости достигаются в ускорителях элементарных частиц.
Незаряженные частицы, например нейтроны, могут проникать в атомные ядра, обладая сколь угодно малой кинетической энергией.

Слайд 11Механизм ядерных реакций

Два этапа ядерной реакции:
поглощение частицы ядром и образование возбужденного ядра. Нуклоны обмениваются между собой энергией, и на одном из них или на группе нуклонов может сконцентрироваться энергия, достаточная для преодоления сил ядерной связи и освобождения из ядра.
испускание частицы ядром примерно через 10-12с от момента поглощения ядром первичной

(капельная модель Гамов Г.А., Френкель Я.И., Бор Н.)

Слайд 12Энергетический выход ядерной реакции
где MA и MB – массы исходных продуктов, MC и MD – массы конечных продуктов

реакции. Величина ΔM называется
дефектом масс. Ядерные реакции могут протекать с выделением энергии (Q > 0, экзотермические) или с поглощением энергии (Q

Слайд 13При ядерных реакциях выполняются законы сохранения:
импульса;
энергии;
момента импульса;
зарядового числа;
массового

Слайд 14Применение ядерных реакций
Медицина

Военная сфера
Синтез новых элементов
Научные
исследования

Слайд 15 196Hg + n = 197Hg* + γ — бомбардировка нейтронами 197Hg* + e- = 197Au

— неустойчивая ртуть-197 превращается в устойчивое золото-197 в результате K-захвата (электрон с K-оболочки своего собственного атома).

1947 г. (Гарвард) Ингрем, Гесс и Гайди доказали что 199 и 196 изотопы ртути способны превращаться в золото. В результате опыта они смогли получить из 100 грамм ртути 35 мкг золота с помощью ядерного реактора, оно хранится в Чикагском музее науки и промышленности

Способ очень дорогой, и ртути, пригодной для его получения в земной коре в 30 раза меньше самого золота.

Слайд 16Закрепление
Что такое ядерная реакция?
В чем отличие ядерной реакции от химической?

Почему алхимикам не удалось получить золото?
Что общего и в чем различие ядерной реакции и радиоактивного распада?
Какие частицы применяются для ядерных реакций? Почему удобно использовать нейтроны?
Условия протекания ядерной реакции.
Какие законы сохранения выполняются при ядерных реакциях?
Что называют энергетическим выходом реакции? В каком случае ядерная реакция идет с поглощением энергии, с выделением энергии?
Каково значение ядерных реакций?

Слайд 17 9. Допишите уравнения ядерных реакций:
А) 188О + 11p → 10n +?
Б) 115B

+ 42He → 10n +?
В) 126C + 10n → 94Be +?
Г) 2713Al + 42He → 3015Р +?
Д) 2411Na → 2412Mg + 0-1е +?

Ответы:; А) 189F; Б) 147N; В) 42He; Г) 10n; Д) γ;

Слайд 18 11. Радиоактивный уран U-235, испытав семь α-распадов и четыре β-распада,

превратился в изотоп … .

Решение. Запишем реакцию радиоактивного распада в общем виде
Используя законы сохранения зарядового и массового числа:

Из уравнений следует: x = 82, y = 207. Согласно таблице Менделеева искомый продукт свинец 82Pb207.

Слайд 1912.Вычислите энергетический выход ядерной реакции

Вычислим энергетический выход при изменении массы на 1 а.е.м.:

Выход данной ядерной реакции равен

Выделяется 4,0 МэВ энергии

Источник: shareslide.ru