Ядролық физика тақырыптарын факультатив сабақтарда қолдану

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1 Ядролық физика тақырыптарын факультатив сабақтарда қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
1.1. Атомдық ядроның құрылымы және байланыс энергиясы ... ... . 4
1.2. Радиоактивті түрленулер және α . ыдырау ... ... ... ... ... ... ... ... . 15
1.3. β. ыдырау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 24
2 Жаратылыстану бағытындағы орта мектептің
11 . сыныбында өтілетін тақырыптар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
36
2.1. Атомның ядролық моделi және спектрлер ... ... ... ... ... ... ... ... ... 36
2.2. Радиоактивтілік және атом ядросының құрылысы ... ... ... ... ... . 43
2.3. Ядролардың бөлінуі және элементар бөлшектер ... ... ... ... ... ... .. 48
3 Физика сабақтарында ақпараттық технологияларды пайдалану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
54
3.1. Физика сабағында жаңа технологияларды пайдалану әдістемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
54
3.2. Физика сабағын ақпараттық технологиялар негізінде жүргізу... 56
3.3. Электронды оқулық . қазіргі кездегі білім берудің негізгі құрамдас бөлігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
58
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 60
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 61
Қосымшалар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 62
Оқу процесіне жаңа информациялық технологияларды енгізу ісі де физикамен тығыз байланыста өткізіледі, сондықтан физик мұғалімдер компьютерлік техниканы меңгеріп қана қоймай, оны өз пәндерінде кеңінен қолдануы тиіс. Осындай сәттерде физика курсын мазмұнын да қайта карап, оның компьютерлік сүйемелдеуде пайдалануға болатын бөлімдерін саралап,сабақтарды жаңалап өткізу әдістемелерін кұрастыру кажет. Жаңа технологияларды физикада пайдалану ісі бұрынғы белгілі әдістемелермен қатар педагогикалық жаңа технологияларды қолдануды талап етеді. Физикадан сабақ беру әдістемесі педагогикалық ғылымдар жүйесінің бір бөлігі болып табылады, пән ерекшелігіне қарай физика курсын толығынан компьютерлік негізге ауыстыруға болмайды. Тек кейбір тақырыптар мен тарауларды оқып үйренуді ғана компьютерлік технологияға жүктеу керек.
1. Бендетти С. Ядерные взаимодействия, М.: Атомиздат, 1968г.
2. Қадыров Н. Ядролық физика негіздері. Алматы: Қазақ Университеті, 2000
3. Наумов А.И. Физика атомного ядра и элементарных частиц.-м.,
4. Ракобольская И.В. Ядерная физика. -М.:МГУ, 1971. -293 с.
5. Иродов И.Е. Сборник задач по атомной и ядерной физике. –
М.:Энергоатомиздат, 1984.-215C.
6. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. -М.:Наука 1988.-416 с.
7. Айзенберг Н., Грайнер В., Микроскопическая теория ядра. М., Атомиздат,
1976т -
8. Мухин К.Н. Экспериментальная физика.Т. 1,2. Физика
атомного ядра.-М.: Энерго993атомиз дат, 1
Просвещение, 1966г.
9. Широков Ю.М., ЮдинМ.И., Ядерная физика.-М.:Наука.1983ж.Де
10. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. -М.: Наука. 1980.-671 с.
11. Тоқбергенова У.Қ, Қазақбаева Д.М, Кронгарт. Б. А. жалпы білім беретін жаратылыстану – математика бағытындағы 10 – 11 сыныптарына арналған «Физика» оқу бағдарламасы. – Астана, 2010 . – 18 б.
12. Тоқбергенова У.Қ, Қазақбаева Д.М және басқалар жалпы білім беретін қоғамдық – гуманитарлық бағытындағы 10 – 11 сыныптарына арналған «Физика» оқу бағдарламасы. – Астана, 2010 . – 14 б.
13. Тұяқбаев С. Насохова Ш.Б. және т.б. Физика 11 – сынып жаратылыстану – математика бағытындағы оқулық. Алматы: Мектеп, 2007. 238 – 294 бет
14. М.Құдайқұлов. «Физиканы оқыту әдістемесі», Алматы, 2000ж
15. Бақтыбаев А.Н., Сарыбаева А. «Физиканы оқыту әдістемесі», Түркістан, 2006ж
        
        |МАЗМҰНЫ                                                                ...  3  ...                   |     |
|1 | ... физика тақырыптарын факультатив сабақтарда | |
| ... |
| ... | ... ядроның құрылымы және байланыс энергиясы......... | 4 |
|1.2.|Радиоактивті түрленулер және α – |15 |
| ... | ... |24 |
| ... |
| ... | |
|2 ... ... орта мектептің | |
| |11 – ... ... |36 |
| ... | ... ... ... және |36 |
| ... | ... және атом ... ... |43 |
| ... | ... ... және элементар |48 |
| ... | |
|3 ... ... ақпараттық технологияларды | |
| ... |
| ... | ... ... жаңа ... ... | |
| ... |
| ... | ... сабағын ақпараттық технологиялар негізінде жүргізу...|56 |
|3.3.|Электронды оқулық – ... ... ... ... ... | |
| ... |58 |
| ... |
| |........................... | ... ... | ... |61 ... ... | ... ... | ... процесіне жаңа информациялық технологияларды енгізу ісі де
физикамен тығыз ... ... ... ... ... ... меңгеріп қана қоймай, оны өз ... ... ... ... ... физика курсын мазмұнын да қайта карап, оның
компьютерлік сүйемелдеуде пайдалануға болатын бөлімдерін ... ... ... кұрастыру кажет. Жаңа технологияларды физикада
пайдалану ісі бұрынғы белгілі әдістемелермен ... ... ... қолдануды талап етеді. Физикадан сабақ беру әдістемесі
педагогикалық ғылымдар ... бір ... ... ... пән
ерекшелігіне қарай физика курсын толығынан компьютерлік ... ... Тек ... ... мен ... оқып үйренуді ғана
компьютерлік технологияға жүктеу керек.
Жұмыстың өзектілігі: Ғылым мен ... ... даму ... ... оқып ... өте маңызды мәселелердің бірі. Сондықтан
ядролық ... ... ... ... ... ... сабақ
жүргізу оқушылар үшін өте тиімді.
Дипломдық жұмыстың ... мен ... ... ... ... ... бір қиыншылығы-олар көзге көрінбейтін,
қолмен сезінуге болмайтын құбылыстар. Оларды эксперименттік тұрғыда сабақта
түсіндіруге де ... ... не ... ... жоқтың
қасы әрі жасау да оңай емес. Бұл жұмыс осы тақырыпты кеңінен, әрі тиянақты
талдау арқылы әдістемелік тұрғыдан ... ... ... ... ... Орта ... ... ядролық физика тақырыптарын оқыту. Атом ядросының қасиеттерін
талдаудан бастап, альфа, бетта және гамма ыдырау құбылыстарын ... ... ... ... ... ақпараттық технологияларды
пайдалана отырып 11 – сыныптың негізігі ... және ... ... ... қарастырылған.
Дипломдық жұмыстың ғылыми-әдістемелік жаңаылғы: Әдістемелік тұрғыдан
аз зерттелген физиканың ... ... ... жасау.
Жұмыстың құрылымы: Дипломдық жұмыс кіріспе, үш тарау, қорытынды және
пайдаланылған ... ... ... ... ... ... ... сабақтарда қолдану
Қазіргі таңда қоғамды дамыту үшін ... ... ... ... ... шығармашылық қабілетін барынша
ашып,толыққанды ... ... ... бар ... ... ... жеке ... қалыптастыру.Сондықтан физиканы оқытуда оқушыларға оқу
материалын еске сақтау емес,осы материалды ... ... ... көп ... ... есептерді шығару үрдісінде оқушылардың шығармашылық қабілеті жеке
тұлға қасиеттері қалыптасады. Есеп ... ... ... ... танымының дамуын және оның ой әрекетінің ... ... ... ...... ... кеңейту және
тереңдету,олардың оқуға деген қызығушылығын ... ... ... жүргізілетін сабақтар.
Жеткіншек ұрпаққа сапалы да тиянақты білім беріп, адамгершілікке,ізгілікке,
имандылыққа, инабаттылыққа тәрбиелеу және оларды белгілі бір пән ... ... ... ... ... ... ... бірі.
1. Атомдық ядроның құрылымы және байланыс энергиясы
Атом ядросы оң зарядталған протоннан және электр заряды жоқ нейтроннан
тұрады. ... ...... ... орыс ... Д. Д. Иваненко
ұсынған, ал одан кейін неміс ғалымы В. Гейзенберг жалғастырған.
1. Ядролық физикадағы алғашқы құбылысты 1896 ж. Анри ... (1852 ... ... Бұл – уран ... ... яғни ... ... фотоэмульсияны күңгірттендіретін көрінбейтін сәуле шығара ... Екі жыл ... соң Пьер Кюри (1859 - 1906) мен ... ... - 1934) радиоактивті элементтерді зерттеуге көп күш ... 1898 ... ... Скадовская-Кюри және басқа да ғалымдар ... ... ... ... мен П. Кюри ... жаңа радиоактивті
элементтер – полоний мен радийді ашып, олардың қасиеттерін зерттеді ... ... ... мен ... ... алды, бұл бөлінген радиоактивті
элементтер уран мен торийдің радиоактивтілігінен миллион есе ... ... ... ... ... ... жүзінде
зерттеді. Ол радиоактивті сәулеленудің 3 түрлі сәуледен, яғни
сәулелерінен тұратынын ... ... ... оң ...... ... зарядталғаны – бета-сәулелер және бейтарабы – ... деп ... ... жоқ ... фотопластинадан бастапқы ағынның екі құраушысы
( және ) қарама-қарсы жаққа ауытқыған. Бұл оларда қарама-қарсы
таңбалы электр ... бар ... ... ... ... ... ... бұл үш түрінің бір-бірінен айырмашылығы - өтімділік
қабілеті, яғни түрліше ... ... ... ... ... ең азы - ... олар ... 0,1 мм қағаздан өте
алмайды, тек бірнеше микрометрлік алюминий пластинадан өте алады [1].
Зат арқылы -сәулелер ... олар ... аз ... ... ... мм ... пластина ғана оларды түгелімен өткізбейді. Ең
күшті өтімділік қабілеті бары және де төмен иондаушы – -сәулелер.
Радиоактивтіліктің ядролық табиғаты ... ... ... Резерфорд
1911 ж. атомның ядролық моделін ұсыну арқылы ... ... ... ... ... ... ... болатындығын көрсетті.
2. Ұзақ уақыт бойы атомның ядросы протондар мен ... деп ... ... ... ... ... ... моментінің
эксперименттік фактісіне қарама-қайшы келді. Сонымен бірге Гейзбергтің
принціпі бойынша ядроның ішінде электронның болуы ... емес еді. 1932 ... (1981 - 1974) ... ашқан соң, ядроның протондан мен
нейтрондардан тұратыны дәлелденді. Ядроның осы ... осы жылы ... (р. 1904) мен ... ... еді. Бос протон – тұрақты ... ... ... ... ... ... 2,5 электрон
массасына жоғары. Оның әсерінен еркін жағдайда нейтрон протонға, ... ... ... ... төмендейді.
(1.1)
Нейтронның өмір сүруінің орташа уақыты 15,3 мин. Нейтронды элементар
бөлшек деп қарай алмаймыз, оны біз құрама бөлшек деп ... ... ... ішінде протон бос емес және ол өзін ... ... ... ... құрама бөлшек ретінде қарастырады
(1.2)
Сондықтан да протонды күделі ... деп ... ... яғни ... ... бөлшегіне айналушы бөлшек деп айта аламыз. Бұл протонның
және нейтронның қайсысының элементар ... ... ... ... ... екі бөлшек те тең. Олардың қайсысының ыдырауы, ... ... ... Еркін жағдайда нейтрон белсенді, ат
протон тұрақты, осының әсерінен әрекет жүреді. ... ... 2 (3.1 ... ... ... ... ... ыдырауы қаралатын ядроның массасы мен
оның ыдырау мүмкіндігіне байланысты. Бұл ... ... мен ... ... ... ... бөлшек екендігін көрсетеді.
Ядроның құрамындағы протон санын (заряд саны) әріпімен, нейтрон
санын ... ... ... ... ... ... деп ... әріпін сонымен қатар элементтің реттік нөмірі деп
те атаймыз. Протон саны бірдей, ал ... () саны ... ... деп ... ал ... ... ... бойынша әртүрлі
болса – изобара деп аталады, ал ... ... ... ... болса – изотон деп аталады. Атомның ядросы деген терминмен бірге
нуклид деген термин қолданылады.
3. ... мен ... ... ... ... зарядталған
бөлшек, заряд саны . Бұл электронның зарядымен тең элементар
заряд. ... ... ... ... ... Протон мен нейтронның
қаңқалары электрон ... тең ( ... ... екі ... деп ... және ... ... бағынады. Протон
мен нейтрон массасы былай алғанда бірдей, протон массасы , нейтрон
массасы , мұндағы - ... ... ол ... ... оның ... толық энергияның байланысына
байланысты. Сондықтан ядролық ... және ... ... ... ... ... өлшеу келісілген, энергияның мөлшерінің
өлшемі ретінде ... (Мэв) ... ... алынған. Бұл өлшемде
-қа тең. Көрсетілген ... ... - ... массасы деген
мағынаны білдіреді ( - түсінігі ... ... ... ... массалық бірлігі (а.м.б) арқылы өрнектейді. Массаның
атомдық бірлігі – көміртегі атомының массасының () бөлшегіне ... ... ... Масса арасындағы аз айырмащылық пен ... мен ... ... ... ... ортақ құрылымының пайда болғанын
білдіреді, егер ... ... ... ... ... ... зарядының арасындағы және магниттік ортаның) онда басқа жағдайларда
протон мен нейтрон бір-біріне ұқсас болады. Ядроның ... бұл ... ... ... көрінеді. Шынылық ядро деп – 2 ядроның А саны
бойынша бірдей болуын және протонға нейтрон, ал ... ... ... ... ... баса алу ... айтамыз. Мысал ретінде мұндай жұптарға
протон мен нейтрон алсақ болады. Ал басқа жұптарға пен ... пен пен пен мен және ... ... ... ... ауыр ... радиоактивті деп аталады).
Тәжірибе көрсеткендей жұп шынылық ... ... ... ... ... ... ұқсас құрылымына және ұқсас спиндеріне ие. Бұл
күшердің ұқсастығын ... ... екі ... мен екі ... ... ара-қашықтықта осы осы бөлшектер арасында күшті ядролық күштер
әсер етеді, бұлармен салыстырғанда ... ... 100 есе ... күштердің әсері жағынан протон мен нейтрон ұқсас құрылымға
ие: ұқсас күшті ... екі ... ... ... ... 2 ... және протон мен нейтрон арасындағы ядролық күштерге тең болады.
Бұл қасиеті ядролық күштердің зарядтық симметриясы деп аталады. Бұл ... ...... ... ... жаңа ... пайда болуына
септігін тигізеді.
5. Атомдық ядроның толықтырылған теориясы – осы ... ... ... ... қажет етеді. Бұның себебі ... ... ... ... аналитикалық қажеттілігінің параметрлері әлі белгісіз.
Сондықтан ядролық күш түрлі толықтырылған және мықты жалғасты қажет етеді,
және ... ... ... ... аумағы эксперименттік мәліметпен
ұйыса білуі қажет.
Атомдық физикада Кулон заңын білмей-ақ, оның мағынады дәрежесін –
сутек ... ... ... оқу ... ... ... болады,
өйткені соңғысы көп дәрежеден ... Ал ... аз ... ... ... мұндайға мүмкіндігі жетпейді, өйткені протон мен нейтроннан
тұратын тек ғана бір ... бар. ... – тек ғана бір ... ие, ал бұл ... ... ... күштерді талқылауға жетпейді.
Нуклондардың бір-біріне әсер ету күші тек ғана олардың арасына ғана емес,
сонымен қатар нуклондардың ... мен ... ... да ... ал бұл ... ... Егер ... бір-біріне әсер ету күші толығымен белгілі
болса, онда ядро теориясында тағы да ... ... ... шешу керек. Ол ... ... ... ... мұны ... ... ... шеше алмайды (тіпті бір-біріне
әсер етуші 3 дене болса да). ... егер ядро А ... ... ... ... ... олардың толқындық ... (). Бұл ......... ... арқасында белгілі болады. Нуклондардың спиндерінің саны бұл ... ... ... ... ...... санымен, тек
ғана кеңістіктегі координаттардан ғана емес, сонымен қатар ... ... ... ... ... спинінің проекциясымен
анықталады, олардың әр қайсысы 2 ... ... -1/2 және +1/2. ... 3А кеңістік координатындағы 2А функциясының табылуына эквивалентті
болып табылады. Мысалы, А=100 ... саны ... не ... ... ... ең ... ... машиналардың қабілеті
жетпейтіндігі абсолютті түрде ... ... ... ... ... үшін – ... - 1958) әдісі және одан да ... Фока (1898 - 1974) ... Олар ... ... түрде бос екенін, атом электронының
бұлттарының арақашықтығы мен соңғы және де осы ... ... ... ... ... қолданады. Ядро жағдайында
мұндай мүмкіндік жоқ, өйткені ядродағы ... ... ... ... ретпен орналасқан сондықтан, көрсетілген
әдістер ядро үшін қолданысқа жарамайды.
Ядродағы нуклондар саны ... да 2-ден көп ... ... ... ... және дейтрон санынан басқа). Сондықтан ядроны ... ... деп ... керек. Егер жүйеде бөлшектердің саны
жоғары болса, онда оның ... ... ... ... әдіс ... Бірақ бұл жеңіл ядролар үшін мүлдем орындалмайды. Олар статистикалық
әдіс қолданысқа жарамайды. Оларды тек орташа және ауыр ... ... ... ... ... ... де статистикалық әдістің қолданылу
аясы шектеулі, өйткені ауыр ... ... ... санының өзі
оншалықты көп емес.
7. Айтылған ... ... ... теорияның қасиетін неліктен
орналастырғанымызды түсінікті етеді. Мұндай теорияның орнына ... ... ... моделдері қолданылады, олардың әрқайсысы шектелген
құбылысты ғана ... ... ... шынайы құбылыстың теориясын бере
алмайды, бірақ ядролық физиканың түрлі саласында құбылысты жүйелендіруге
көмектеседі, бастысы жаңа ... ... Осы ... оның ... Осы ... ядролық физика мен жаңа материалдардың арасында
көптеген ... өз ... ... таң ... ... ... ... тұрақты және радиоактивті тұрақты және радиоактивті
деп атау келісілген. Бұл ... ... ... ... ... ... қозғалады, бірақ әртүрлі жылдамдықта. Тұрақты ядро деп –
мүлдем жай ... ... ... Ал оның жай ... ... ... ... қойылуына байланысты.
Олардың жер шарында құрылуынан және химиялық элементтердің құрылуынан
олардың бөлігі аяқталатын болса – оларды тұрақты ядро деп атауға ... ... ... ядроларды радиоактивті деп атаймыз.
Атомдық ядроның қасиетін айқындаушы физикалық ... ... ... деп ... ... ... айқындамасы ядроның
айқындалған күшімен байланысты болса, ал динамикалық айқындама ... ... ... ... ... пайда болады. Статикалық
айқындамасын – ... ... ... ... деп ... Біз қолданып
келе жатқан өзгерген терминологияны ... пен ... ... ... ... ... болады. Радиоактивті және тұрақты
ядролардың арасында көп айырмашылық жоқ. ... ... тек ғана ... ... ... ... ... және де қозған жағдайдағы ядроларды
қажет етеді.
Ядроның басты статикалық түсініктемесіне мыналар ... ... ... ... , ... массасы , байланыс энергиясы ,
спиндері , магнит моменті , ... ... ... ,
радиус , және ядролық сала емес орта , ... ... , ... спин , ... ... ... ... – радиоактивті айлналулармен, энергия бөлетін
бөлшектердің өмір сүру уақытымен сипатталады.
9. Қазіргі уақытта табиғатта ... тек ғана 4 ... ... белгілі. Олар: күшті, электромагниттік, әлсіз, гравитациялық.
Күшті өзара әрекет – атом ядросында ... және ... ... ... адродарды (протон, нейтрон, гиперон, мезон) да ... ... ... ... ...... ... әсер етуші күштер
жатады: серпінді, молекулалы, химиялық. Ал ... ... ... ... ... ... және электромагниттік
күштермен бірге өзара әрекет күшіне қатыспайтын және ½ спинге ие (электрон,
мюон, ... және т.б) – ... ... ... ... Нейтралды
лептондар (барлық нейтринолар мен антинейтринолар) электромагниттік өзара
әрекетке ... ... ... әрекет барлық бөлшектерден құрғақ
яғни қашық.
Осы аталған өзара әрекеттесулерді олардың ... ... ... ... талдауға болады. Былайша салыстыру
үшін бөлшектердің кинетикалық энергияларының 1Гэв-ке жететін
жылдамдығын алады, мұндай энергиялар ... ... ... Мұндай энергияда күшті өзара әрекет тудыратын процесстер, 10-
23с уықытта электромагниттік 10-20с, ал әлсізі – 10-9с ... ... ... ... ... ... екінші бір мөлшер – заттағы
бөлшектің еркін жүгірісінің ұзындығы болып табылады. 1Гэв энергиядағы ... ... ... ... ... бірнеше ондаған сантиметрлік темір
плитамен ұстап қалуға болады. Тек әлсіз өзара әрекет ететін ... ... өзін ... қалу үшін ... ... 109 ... темір
қабаттарын қажет ететін еді.
Күшті және әлсіз өзара әреттер қысқа қашықтықта пайда болады. Күшті
өзара әрекеттің әсер ету ... ... ... (1 ... ... ... (0,002 ... Электромагниттік күштер керісінше
алыс әсер етуші болып табылады, олар ... ... ... ... ... ... ... қашықтығына шейін азайтады. Осы заң бойынша
орынының әсерінен олардың гравитациялық ... де ... ... және ... күштің қатынасы – өзара әрекет етуші
бөлшектердің ара ... ... ... Сол ... бойынша да
теңдік тура болады , - гравитациялық тұрақты, мен ... ... ал мен ... ... ... Екі ... ... үшін формула мынаны береді.
Осының әсерінен, әлсіз күштер туындайтын аумақта, ... ... ... реті ... күшке қарағанда көп есе аз.
Сондықтан физикадағы микробөлшектер әлемінде осы ... ... ... ... ... кетпейді. Бірақ макроденелер әлемінде
үлкен денелер: ... ... ... және басқалар, сонымен
қатар біршама үлкен емес макроскопиялық ... ... ... ... ... Көбінесе жұлдыздардың құрылуы мен эволюциясында ол
негізгі ... ... Бұл екі ... ... біріншіден,
гравитациялық күшьердің алыстан әсер етушілігі, ... ... ... ... ... жағдайға гравитациялық күштер үнемі қозғалыс
күші болып табылады. өзара әрекет етуші денелердің массаларын көбейткенде
олардың арасындағы өзара ... ... және екі ... де пропорциональды
түрде макроскопиялық денелердің электрлық өзара әрекет күйінде бұл
болмайды, ... ... ... оң және ... ... ... ... нейтралдайды. Міне сондықтан электр ... ... ... әсер ... ... денелердің өзара әрекеттерінде де тек ... тек оң ... ... ... ... ... ... сонымен қатар ұзақ әсер етуші болып табылады.
10. Классикалық физика, ... ... ... әрекет күш
алаңындағы соңғы жылдамдық арқылы берілетіндігін қабылдады. Осылай электр
заряды өзінің айналасындағы ... орта ... ол орта ... ... ... ... ... әсер етеді. Осының әсерінен табиғатта
өзара ... ... ... ... пайда болады. Кванттық физика
мұндай көріністі өзгерткен жоқ, бірақ сол ... ... ... Корпускула толқындық дуализмнің әсерінен барлық ортаға берілген
бөлшек (кванттық орта) сәйкес келу керек, ол ... ... ... табылады. Өзара әрекет етуші ... ... ... ... ал енді екіншісі оны өзіне тартады. Осында бөлшектердің өзара
әрекетінің ... ... ... ортаның электромагниттік өзара
әрекетінің жағдайында өзара әрекетті тасымалдаушы – ... ... ... ... ... ... арқылы, ал әлсіздер – және ... ... ... ... тасымалданады, бұл туралы 1983 ж
әлсіз электрлық өзара әрекет ... ... ... сонымен қатар
гравитациялық өзара әрекетті – гипотетикалық гравитондар тасымалдайтыны да
белгілі. Қазіргі уақытта электромагниттік және әлсіз өзара ... ... ... әрекеттің түрлі көрінісі ретінде қаралады, сонымен ... және ... орта ... ... ... ... ... қашықтықта электромагниттікпен бірдей қатарлас болып
табылады. Бірақ олар ара ... ... ... азайтады,
сондықтан үлкен қашықтықта әлсіз күштер ... ... аз ... ... ... ... ... кванттық ортамен алмасуын
келесі түрде бейнелеуге болады. ... бос ... ... ... ... ... күші жетпейді. Фотонды бөлуге және жұтуға ... ... ... Еске ... болсақ, кванттық ортаның тыныштық массасы
нөлге тең.
Квантты бөлу процесін қарап, тұжырымымызды ... ... ... ... квантты бөлгенге шейін ге тең болсын делік.
Квант бөлінгеннен кейін, бөлшек массасы өзгеруі ... оны біз ... ... бөлу ... ... ... ретінде р импульсін алуы
мүмкін. Бөлшектің квант бөлерге дейінгі жүйесінің энергиясының сақталу ... ... ... ... ... ... Егер ... импульсі H, онда
расында р+Н=0–ге тең ... ... ... мына теңдік тура
болатындығы көрінеді: егер бөлшек тыныштық күйде болса, онда біз ... ... ... және оның ары ... ... болады. Сондықтан мына теңдік ... ... ... ... кванттық орта энергияға да, импульске де
ие бола алмайды. Ал бұл, мұндай ... ... юоқ ... ... ... ... дәлелдемесі, кванттық ортаның бөлген кездегі
ішкі кванттық күші ... ... Егер орны да ... ... ... ... онда жұту кезіндегі дәлелдемесі туралы айту қиындық
тудырмайды. Мұны оқу арқылы білеміз [2].
Кванттық ... ... ... ... ... ... қорытындыны шешеді. Егер кванттық орты ... ... ... ... болса, онда өзара әрекетті тасымалдауға қажетті оның
энергиясы дәл анық ... оның ... ... ... Бұл ... ... ... энергияның
сақталу заңын өзгертетіндігін білдіреді. Немесе былай айтуға болады: өзара
әрекет ететін денелер үшін ... мен ... ... ... ... Сондықтан оларды тек ғана бөлшек деп атамайды, сонымен
қатар виртуальды бөлшектер немесе виртуальды кванттық орта деп ... ... ... яғни ... және ... нақты бөлшектер
қоршаушы күштік ортадан тұрады. Электр ... ... ... ... және ... виртуальды фотондардан тұрады. Виртуальды
бөлшектердің ... мен ... ... ... «виртуальды» деп атайды.
Атомдық ядроның байланыс энергиясы
1. Ядроның байланыс энергиясы (барлық нуклондарға қатысты) ... ... ... ... ... ... ...
энергия шамасымен сипатталатын энергияны айтамыз. ... ... ... ... бөлшектер бірігіп ядроны құрағанда пайда болатын масса ақауы
есебінен бөлініп шығатын энергия ядроның ... ... деп ... ... ... оның ішкі энергиясын және ядроның энергия
құруын ажырата білуіміз керек. Егер ядроның толық ... ... деп ... болсақ, онда мына теңдік орындалады: =.
мөлшерінің көмегімен ядроның 2 ... яғни ... мен ... байланыс энергиясы да шығады, бұл ядроны бөлуге аз жұмыс
кетеді. ... ... ... ... ... ... протонды
бөлу энергиясы деп айтамыз, бұл үшін яғни протонды ядродан айыру үшін ... ... Ол мына ... ... ... ... ... шыққан және сңғы ядроның байланыс энергиясынан
алғандағы мәніне тең. ... ... ... энергиясына ұқсас
(1.5)
ал, –бөлшектің байланыс энергиясы (немесе оның бөліну энергиясы)
(1.6)
мұндағы – ... ... ... шыққан ядро мына формуладағы ... ... ... Онда ол ... ... ... энергиясын білдірер
еді, оның өзі тек протоннан тұрады, ал мұндай сұрақ ... ... ... түсіндірмейді.
Ядроның массасы мен байланыс энергиясының ... ... мына ... ... ... егер ... ... өлшеммен өрнектелетін болса орындалады.
(3.7) формуладағы барлық бөлшектердің массалары – тыныштық массалары болып
табылады (индекс ... ... ... ... бұл ... физика мен
элементар бөлшектердің физикасында осылай ... ... ... масс–спектографиялық әдіспен шешуге ... ... ... және ... ... зарядталған бөлшектердің
өлшеміне тең.
Егер бөлшек зарядталған болса, (мысалы, нейтрон) онда оның ... оның ... ... массасының өлшеміне бағытталады.
2. Кестеде оның массасы емес, оның нейтралды ... ... ... Сондықтан (3.7) формуласына сәйкес, оған ядролардың
массасы емес, атомдардың массасы кіруі ... ... ... (3.7)
формуласының оң жағына электрондардың массасын қосамыз да ... Осы ... ... ... ... атомының
санымен тең деп алып, оны атомның бірінші жағына, ал атомның екінші ... ... Осы ... (3.7) ... ... ... ... ... ... ... ... ал – реттік санымен және
массалық санмен сәйкес келетін атомның массасы.
Ядролық физикада пайдалы түсініктердің бірі ... ... ... оның байланыс энергиясымен байланысты. Ядроный дефект массасы дегеніміз
атомдық өлшеммен өрнектелетін ядро аралық массасы мен ... ... ... ... ... ... ... дефекті мен ядроның байланыс энергиясының арасындағы
байланысты тұжырымдау үшін (3.8) ... ... ол ... ... ... ... ескереміз. Зарядталған бөлшектердің
массасын масс–спектографиялық әдіспен өлшеуімізге болады, бұл ... ... және ... ... ... ... ... негізделген. Егер бөлшек зарядталмаған болса (мысалы,
нейтрон), онда оның массасының өлшемі ... ... ... тура ... ... ядро . Ал нейтрон үшін , ... ... ... Бұл ... ... ... мына формуланы аламыз.
,
немесе
(1.10)
өйткені . Бұдан дефект массасыны ядроның ... ... тек ... ... байқалады. гелий атомының ядролық
байланыс энергиясына 2.2.4б формуласын қолданып көрейік.
Протон массасы , нейтрон массасы . ... ... ... ) ... ... масс ... , ,
, ал ... энергия байланысы үшін 2(0,007276+0,008665)-
0,001506=0,030=28,38 теңдіктерін аламыз.
(3.8) формуласымен анықталатын массаның дефекті өлшемге сай емес болып
табылады. Бірақ оған алдын ала ... ... ... ... егер
анықталатын болса, (3.8) формуласынан -ны тек массаның ... ... ... ... соң ... ... ... -ның мағынасы
мегаэлектронвольт түрінде өрнектейміз (басқа да ... ... ... ... мына теңдік пайда болады:, ,
.
Жоғарыда көрсетілгендей ... ... ... ... нейтралды
атомдардың массалары келтіріледі. Электрон бұлттарының массалары ядро
массаларынан ... ... ... ... ... атомдардың
дефект массаларының мөлшеріне көшеді.
(1.11)
Мысалы, егер бөлшектің массасының дефектіне екі ... ... онда ... ... ... ... ... Осының әсерінен гелийдің массасының дефекті
мынаған тең болады: 1,4028414+1,022006=2,42485Мэв. Егер ядроның ... ... ... дефект массасына ауысатын болса, онда ... ... ... байланыс энергиясын химиялық ... ... ... өте ... ... ... осы
реакциядан қалыпты температура шығады. , бұл орташа ... ... ... ... бір молекуласына тең). Өйткені судың ... ... ... ал ... массасы 931Мэв–ке тең, ... ... ... –ке тең. ... ... ... химиялық рекция барысында -ке тең, ... ... ... ... де ... Бұл ... химиялық реакциясы
бойынша Энштейн формуласының қажетсіз екенін көрсетеді, бұл мысал тек
ядролық реакцияларға ғана тән.
Бұл нуклонға сәйкес ... ... ... ... ... ... деп аталады, бір нуклонға қатысты дефект массасы ,
– орау коэффициенті деп аталады.
3. Атомдық ядролардың экспериментті ... ... ... ... ядроның құрылуы туралы қандай қорытынды жасау керек деген ой
келеді.
Онша жеңіл емес ... ... ... ... шамамен 8Мэв–ті құрайды (әр нуклонға). Бұл ... ... ... ... ... ... куә, – олардың әсер ету
радиусы–нуклондардың өлшемдерімен бірдей, тіпті одан да аз. ... ... ... ... ... байқалады. Қанықтық –
әрбір ядродағы нуклондардың тек ... ... ғана ... Бұл ... ... күштердің химиялық элементтер валенттілігін
көрсететін химиялық күштерге ұқсастығын көрсетеді ... ... ... А ... ... жеңіл тұрақты
ядролардың байланыс энергиясының ... ... ... Егер ... болмай, қалған нуклондар ... ... ... ... болса, онда ядроның байланыс
энергиясына ... ... еді. ... А ... түрде
біріншіге емес, екінші дәрежеге көтерілер еді. Ядролық күштердің ... ... да ... ... ... ... мықтылығы онша
ауыр емес ядролар үшін де тұрақты, ол А – ға ... ... ... ... радиусы пропорциональді болады. Бұл ... ... ... тамшысы ретінде қабылдайды, ол оң ... бұл ... ... ... алып ... Мұндай классикалық
модельдер массалық сандары үлкен А ядролар үшін көрсетіледі.
1.2. Радиоактивті ... және α – ... бұл - ... ... ... ... құрамының
өздігінен өзгеруі ядроның өздігінен құрамын өзгертуі уақыттан кем
жүрмеуі керек; ... ... ... ... деп ... бұл ескеруге келмейтін уақыт, өйткені ядролық масштабта
уақыттың көлемі бұдан әлдеқайда жоғары ... ... ... уақыт ішінде
көптеген ішкі процтер болады. Және ядро ... өз ... ... ... арасында болатын ядролық күштер нуклондарды ядрода
ұстап тұрады, өйткені бұл күштер қозғалыс күштері болып табылады.
Қарама – ... ... ... – протондардың ядроларының
арасындағы тебуші кулндық күштерге ие.
Радиоактивті айналымды ұстап тұратын ядролар радиоактивті, ал ...... деп ... ядролардың үлкен бөлшектері – түрлі бөлшектерінің
бомбардиромкалық өнерінің әсерінен пайда болады. Бұл жағдайда ... ... ... ұзық өмір ... құрама ядролар деп атаймыз.
Радиоактивті ыдырау мен ядроның құрылымдық пайда болуының ... ... ... жоқ. ... ...... рет (1934 ... зайыптылар Ирен (1897 – 1956 ж.ж.) мен Фредерик (1900 – 1958 ... Кюри ... ... мына ... бөлеміз: 1) -ыдырау, 2)
-ыдырау, 3) атомдық ядроның спондальді ... 4) ... ... екі ... ... және ... сәулелену электр және магнит өрістерінде ... ... және ... ... ... бар ... ... 0,05 мм
алюминий қабатында жұтылады) - ... ... ... ... табылады. - бөлшек заряды +2е, ал массасы () гелий
изотопының ядросының ... ... ... - бөлшектің электр және
магнит өрістерінде ауытқуында бойынша оның меншікті Q/m заряды анықталады.
Оның мәні ... - ... ... ... ... дәлелдейді.
- сәулелену электр және магнит өрістерінде ауытқиды. ... ... оның ... ... айтарлықтай аз (екі
еседей), ал өтімділік қабілеті жоғары. - сәулелену шапшаң ... ... ... ... электр және магнит ... ... ... ионизациялаушы және өте жоғары өтімділік қабілеті бар (5
см болған қорғасын қабатынан өтіп кетеді). ... ... ... ... - ... толқын ұзындығы болған қысқа
толқынды электромагнитті сәуле және ... ... оның ... анық ... яғни - ... ... - ... ағыны
болып табылады.
Ядроның -ыдырауынде гелийдің -бөлшегі спонтанды түрде
ұшады. Осының әсерінен ядроның зарядтық саны 2 бірлікке ... ... ... ... ... ... да, ... жүйенің ұяшығында бұрығыға
қарағанда екі оңға ... ... түрі ... мүмкін: 1) электронды немесе
ыдырау; 2) позитронды немесе -ыдырауы; 3) электронды алым ... ... ... мен электрондық антинейтрино ұшып шығады.
Ядроның массалық саны өзгермейді, ал ... саны ... ... ... ... ... мен электрондық нейтрино периодтық
жүйеде оңға қарай бір ... ... ... ... ... ... бірге бір уақытта 1934 жылы
Ирен мен Ф. ... ... ... ... ... ядро электронды,
атомның электрондық бұлтынан басып алады. Ал оның зарядтық саны-
ыдыраудагідей бірлікке ... ... ал оның ... саны ... Егер ... - ... ... басынатын болса, онда бұндай
басып алуды - басып алу деп атайды.
1940 жыл ... пен ... уран ... спонтальді
бөлінуін ашты. Мысалы,
(1.13)
Мол протонға ие ядроларда протондық және екі протондық радиоактивтілік
болады, бірақ бұл процесстерді - және ... әсер ... ... ... ... ... Бұл ... химиялық элементтің
изотопының пайда болуына алып келеді. Протондық радиоактивтілік аз ғұмыр
кешетін жеңіл ядролар үшін ғана, олар ... ... ие. ... ж) ойы ... екі протонды радиоактивтілік өте түсінікті болып
келеді. өйткені, протондардың ... ... ... әсер ... ядродан жалғыз протонғана емес, бипротонда ұшып шығады.
Ядролардан сонымен қатар үлкен бөлшектерге біріккен ... да ... ... процес ядрода дайын сутек ядроның болмауы әсерінен
қыиндайды. 1984 жылы Оксфорд ... ... ... ... әсерінен өздігінен радий қорғасынға алналағандығы фиксерленген.
және изотоптарының барлығы да ... ... ... ... 39с, 11,7 және 6,6 ... тең. ... ұшу
мүмкіндігі -бөлшектерінің ұшу мүмкіндігіне қарағана есе ... ... ... көміртек ядросының ұшуымен болатын
процесті белгілеу қиын ... ... ... ... көміртек
атомының изотопы болып табылады. изотопы бола алмайды, ... ... ... ... ... ... қорғасынның магикалық
ядросының немесе ... ... ... ... ... ... ... физиктер неонның сәулеленуінен болатын
ыдырауларды ашты.
(1.13)
Алғашқы үш процестердің болу ... ... ... есе, ал ... процестің болу мүмкіндігі есе аз.
Ядролардың радиоактивті ыдырауынің әсерінен нейтрондық қозған ... ... ... ... әсерінен сонымен қатар кешігетін нейтрондар да
пайда болады. Бұл пройесті сонымен ... ... ... деп ... ... ... процесінде міндетті түрде энергяның сақталу заңы
болуы керек. Егер бастапқы ядро қозғалмайтын болса, онда ол ... ... ... және - ... және ... ... ...
бөлшектің құрылу массасы, - радиоактивті ыдыраудан пайда болатын
кинетикалық энергия. ... тек ғана ... ... бар ... ... өйткені энергия оң нәтижелі. Радиоактивтік
ыдыраудың болу шарты [4].
Барлық және ... ... 4 ... ... 4 ... ұлға ... ретте массалық сан мына формуламен беріледі
мұндағы -көрсетілетін реттегі мөлшердің тұрақтысы, ал -ауыспалы
бүтін сан.
Радиоактивтік жанұясы
Ядроның ... ... - ... - айналымның әсерінен
пайда болады. Сондықтан әрбір ретте 2 көршілес элемент – жеке ... ... 4 ... ... ие ... ... ретіне сәйкес
келеді ал - нептунийға, - уранның ретіне - ... ... ... ... ... реті – ... кездеспейтін
өнер арқылы табуға болатын изотоптан тұрады. 4. ... ... ... ... ... бар - ... ... бақылау арқылы бұл
изотопты торийдің - активті изотопына ... Уран ... ... ыдырау периоды жылға тең Ол 5 - айналымды
бірізді көтереді. радий ... ... ... ... 1617 ж, ... соң келетіні радиоктивті газ радон және
изотоптары 2 түрлі жолмен және ... ... ... ... қорғасын изотопымен аяқталады. Торий мен антиноуранның
қатарында радий мен ... ... ... ... ... ... ... аяқталады. Қорғасынның 3 тұрақты изотопының
болуы, қорғасынның ... ... ... және ... ... ... ... сандары болады. Жер шарындағы ең ауыр элемент
-ның қатарымен периодтық жүйе ... ... ... ... элементтер радиоактивті болып табылады. Ұзақ өмір сүруші элемент
плутонийдің жартылай ыдырау периоды 24000 ... тең. Егер жер ... ... ... ... онда жер ... қорғасын мен висмуттан
ауыр элементтер жойылуы ... ... ... ... статистикалық құбылыс. Радонның ... ... 3,8 ... ... ... бірлігінде ядроның ыдырауы
деп аталады. Радиоактивті ядроға ие уақыт бірлігінде -ге
төмендейді, ал уақытында ол ... ... ...
мөлшері радиоактивтіліктің көзінің – белсенділігі деп ... ... ... ... кюри (Ки) ... және
микрокюри қолданылады. Кюри – 1 гр радий изотопының активтілігі
болып ... Бұл ... ... ... ... ... келтірілген
(дәл). 1 грамм ... ... ... 1Ки-ге тең. Активтіліктің
бірлігі ретінде – секундына бір ыдырау сәйкес келеді. Бұл бірліктің ... (Бк) және ... ХЖ ... қабылданған. Сонымен қатар
резерфорд атты бірлікте қолданылады . ... ... ... ... асады, ал сыртында (температура, қысым, химиялық реакция)
ешнәрсе жүрмейді. - ның радиоактивті ... ... ... ... әлі ... ... ... ... ... ... әлсіз
тәуелділігі анықталған. Бұл ... ... ... ... ... қарап емес, сонымен қатар соған жақын электрон ... ... ... ... ... ... ... құбылысты тек Мессбауэровтің
спектроскопиялық әдісінің арқасында таптық. ... ... ... ... ... өлуі мүмкін, бірақ олар ешқашанда қартаймайды.
- ядроның радиоактивтілігінің саны ... ... ал - одан ... ... ... ... ...
мөлшері кері, өйткені ядроның ыдырауынің әсерінен олардың саны азаяды.
Жоғарыда көрсетілгеннің негізімен
(1.15)
уақытқа ... емес ... ... ... ... ... ... аламыз
(1.16)
уақытты – уақыттың кез – ... ... ... ... ...... уақыт мезетіндегі төмендемейтін ядроның
санын білдіреді. (3.14) ... ... ... ... ... ... ... төмендей алатын ядролар жатады, олар белгілі ... ... ... ... ... – орташа өмір сүру уақыты деп атауымызға
болады. Өйткені уақыт ... - мен - ның ... ... ... біз ... ... ... өмір
сүреді деп айтуымызға болады. - нің суммарлы өмір уақыты - ... ал ... ... өмір сүру ... интегралдың
көмегімен анықталады:
(1.17)
Осының әсерінен 1 радиоактивті ядроның орташа өмір сүру ... ... ... бастапқы мезетіне тәуелді емес. Өйткені, радиоактивті ыдыраудан
басқа уақыт бірліктері тең ... ... ...... ... ... түрлі мәнімен сипатталады, бірақ жататын сан
секунд сайын ядроларына ... ... және де ... уақыттың барлық моментіне тең. Қысқарудың уақытын - ядроның
өмір сүру уақыты деп атаймыз. Осының әсерінен (3.8) ... мына ... екі ... ... ...... ... жартылай ыдырау деп
атаймыз. Ал анықтау үшін (1.15) мына формуланы аламыз
мұнда
(1.20)
Егер бір мезетте 2 конкурирлеуші ... ... ... онда ...... бір ... ... шығарады, теңдікке сәйкес
және басқа сорт үшін , ... ... ... , ... біз ... ... кері өлшемі кері уақыт
мезетінің өмір сүру ... мен екі ... ... ... ... ... радиоактивті ыдырауынің әсеріне шығатын заттан жаңа
радиоактивті ядро түзіледі. Мұндай жағдайда бірінші – аналық, ал ... ... деп ... Бұл ... ... мен арқылы
белгілейміз, ал ... ... ... мен ... ... мен - нің ... теңдеуі мына түрде
жазылады:
(1.21)
Бірініші теңдік (3.1) формулаға ... ... ... ... ядролардың радиоактивті төтендеуінің әсерінен азаяды. Осының
әсерінен әрбір ... ... ... ... ... ... туынды (дочерные) ядролардың бұзыуын ескереді.
Егер туынды ядролар радиоактивті болса, онда олардың ыдырауынің
әсерінен жаңа ядро ... ... және оның саны деп ... ... тұрақтысын деп белгілейміз. Бұл жағдайда (3.21) теңдеуінің
жүйесіне үшінші теңдік келіп қосылады:
(1.22)
Бұл жағдаймен біз шектелеміз. Жүйесінің шешімі мына ... ... мен - ... және туынды мен атомдарының
бастапқы ... ... ... мезетте туынды құрылым құрылмай тұрып,
(1.24) формуласы реттеліп және мына күйге келеді.
(1.25)
Егер тек ғана туынды ... ... ... онда ... саны ... Егер туынды ядролар төмендемейтін болса
, онда осы ... мына ... ... ал ... ... ... ... ядролардан пайда болатын ядролар ... ... онда ... ... ... ... зат ... өмір сүруші,
тез төмендейді, өйткені уақыт аналық тың уақытымен
салыстырғанда аз . Осы ... - дің ... ... ... ... тұрақтының мөлшері деп есептейміз.
(1.26)
α – ыдырау
1. Альфа-ыдырау – өздігінен -бөлшектерінің ядроларын ... ... ... ... ядроның массалық саны 4 есеге, ал
яарядтық саны 2 ... ... ... ... 2000 түрі ... ... болу
үшін, міндетті түрде шығатын аналық ядроның байланыс энергиясы -бөлшек
шығаратын туынды ядроның байланыс энергиясының мөлшерінен аз ... ... ... ... барысында -ыдыраудың нәтижесінде шығатын
кинетикалық энергия ... ... ... ... ... кинетикалық энергиясы бар, өйткені туынды ядроның
массасы -бөлшектің массасынан әрқашан жоғары. Аналық ядро ...... тек ... ғана ... және кері ... емес. Мысал ретінде уран мен тоийдің изотоптарын ... ... ... ... энергиясының мәні -ке және -ке
тең. ... ... ... . (3.2.2) ... уран ядросының торий ядросының және -бөлшегінің
ыдыраулары энергиясымен алынады. Ол оң ... ... ... ... ... ... Ол ... да болады: -бөлшектің
шығаруы әсерінен уран торийға айналады. ... ... ... ... ... кері ... анықталады:
-бөшек энергиясын алып кетеді, ал ... ... ... ... ... ... келтіруге болады. Бір ядроның нуклонында
болатын орташа байланыс ... ... ... ... (3.2.2) ... ... ... -бөлшектеріне, аналық және туынды ядроға жатады.
Ал шарты мына түрге келтіреді:
(1.28)
-бөлшек үшін . Жоғарыда көрсетілген ... ... ,
, олай ... (1.24) шарты орындалады.
Бір нуклонға сәйкес келетін барлық ядролардың жеңіл ... ... ... ... ... -бөлшектің
мүмкіндігі үшін шарты орындалады. Туынды ядродағы әрбір ... ... ... өте ... ... ... санның өсуіне байланысты
орташа байланыс энергиясы (бір нуклонға сәйкес келетін) азаю ... ... ... оның ... -тің өсуіне байланысты ядроның байланыс
энергиясын азайтатын кулондық тебіліске байланысты.
2. -ыдыраудың сипаттамалық ерекшелігі оның жартылай ... ... ... энергияға тәуелділігі болып
табылады. 1%-ке азаюы периодты 10 ... ... ... ал ... ... азаюы периодты 2-3 ретке ... ... ... ... ... ... жағдайда өзгереді. Олай болса
қорғасынның изотопы үшін жыл, ал ... ... ... ... ұшу ... ... ауыр ... үшін ,
ал жеңіл ядролар үшін [5].
мен мөлшерлерінің арасындағы байланысты эмпирикалық түрде
Гейгер мен ... ... ж ашты және бұл заң ... заңы ... ... заңының формуласы:
(1.29)
мұндағы мен санына тәуелді емес тұрақтылар, және де
сатының ... ... аз ... (3.28) заңы жұп – жұпты ядролар
үшін дәлелденген. Егер ... ... ... ал ... онда ... -ке ауыр ... және
мөлшерлері төмендегі кестедегі мағынаға ие болады.
2 – кесте
| | | ... |-50,15 |128,8 ... |-51,94 |138,4 ... |-55,40 |154,7 ... тік сызықтар -ыдыраудың энергиясын анықтауға көмектеседі,
яғни егер жартылай ыдыраудың периоды 1 сағ және жылды құраған ... ... болу ... міне ... да ... ... ... болса, онда туынды ядродағы жүйенің күшімен
-бөлшекті стационар емес ... ... деп айта ... ... ғана ... жай ... ғана ... жақын стационарлы деп
қарастыруға да болады, мұндай ... ... ... ... үшін ядроның сфералық жағын жақын деп алуымызға болады.
және интегралдаулары ... ... ... ... ... Туынды ядроны қозғалмайтын деп есептеміз, өйткені оның
массасы -бөлшектің массасынан асып түседі.
Бір секундтағы ... ... алу үшін ... тағы да ... ... ... ... құлытуының шынайылығын және оның ядродағы шекарасын да
ескереді. Осылай мына ... ... табу зор ... тудырады, бірақ бұл мөлшерлерді жалпы
үлкен күйде алуымызға ... ... оған ... ... ... ... ... мұндағы ядродағы -бөлшектің орташа
жылдамдығын ~ белгісізінің көмегімен анықтап көрейік.
Нәтижесінде:
(1.31)
Классикалық жағдайда (3.30) ... -ді ... ал ... ... болмай қалады.
Кулондық барьердің жағдай бойынша . Мұнда ... (1.31) ... ... шығады . Нәтижесінде
(1.32)
сонымен қатар
(1.33)
- кулондық барьердің биіктігі, - -бөлшектің энергиясы.
Мысал ретінде ыдырауға -ды алайық. ... ... ... ... (3.2.10) мәні 1,963-ке тең. Келесі
, ; ,
. Уран үшін ... ... ... мәні ... ... қатынасын ескере келе, мынаны аламыз
Егер деп алатын болсақ, онда Гейгер-Неттол заңын аламыз. Осы
жақындасуда:
олай ... және ... ... ... тәуелді, өйткені
оларды тұрақты ретінде қарастыруға болады. (3.32) формуласындағы заң -
бөлшектреді ас шегінде энергия өзгергенде ... ... ... көп ... ... ... ядролардан энергиясы бар -бөлшектер жиі ұшады,
энергиядан ... ... олар ... ұзақ өмір ... ... ... -ыдырау тіркеп үлгермейді. Ал сирек ... ... бұл ... ... ... азаюына және потенциал барьерге
байланысты кемиді.
1.3. β– ыдырау
Бета – ... ... ... ... -ядро – изобарға
немесе өту өздігінен өту ... ... Бұл ... ... ... ... ... протонның нейтронға өтуі нәтижесінде
болады. -ыдырау ядроішілік емес, нуклонішілік ... ... ... өте ... ... болады.
-ыдыраудың 3 түрі бар:
1) электронды -ыдырау; мұнда ядро электрон бөледі, сондықтан
зарядтық сан ... ... ... ... мұнда ядро позитрон бөледі және осының
салдарынан анық зарядтық саны бірлікке дейін төмендейді.
3) электронды тарту ... бұл ... ядро ... бір
электрондық бұлтты тартады немесе жұтады, сондықтан зарядтық ... ... ... ... электрон -қабаттан жұтылады, өйткені бұл қабат
ядроға ең ... ... ... Бұл ... ... ... деп атайды. Электрон сонымен қатар немесе қабаттарынан
жүтылады. Электронды жұту ауыр ядро ... ... ... ие. Бұл ... ... ... ... ақырғы ақиқаттылық болады.
Электронды жұту рентгендік сәулеленумен қабаттасады. ... ... ... ... делік, ал осы босаған орынға -қабатынан
электрон ауысатын болса, онда ... ... ... ... электрон орналасады. Осының әсерінен атомдық сипаттағы рентгендік
сәулелену қозады.
-ыдыраудың ақырғы жағдайынан ядро, электрон және де бір ... ... ... ... ... Егер осы ... бөлшектен
шынындада бар болатын болса, онда олар белгілі бір энергияны алып кетеді.
Сондықтан -ыдыраудың мүмкіндігі үшін ... ... ... барлық
жағдайда ақырғы ядро мен электронның энергиялық суммасым шығарады.
(1.34)
-ядроның массасын білдіреді, бірақ кестеде ядролардың массалары
емес, атомдардан ... ... Бұл үшін ... ... жағын массасы электрон массасына көбейтеміз.
(-ыдырау)
(1.35)
Электронды -ыдырау атомның ішінде ... ... бір ... ... пайда болғаннан кейін протонға
айналады. Электронды электрондық бұлт ... ... ал ... заряды
бірлікке өседі. Ақырғы жағдайда зарядтық саны бар атом пайда болады.
Бұл ішкі процесс ... ... ... ... ... жүреді,
шартын қанағаттандырады. -ыдырауы үшін де сондай болады.
(1.36)
өйткені позитронның массасы электронның ... ... ...... ... болатын процесс. Осы
процесстің нәтижесінде ядроның бір ... ... ... ... ... ... Сонымен қатар бір электрон электрондық
бұлттан айырылады. Нәтижесінде ... ... ... пайда болады.
(3.3.2а) шарты - ыдырауы үшін бастапқы жағдайда атомның ... ... ... ... ... асын түседі, деген мағынаны береді.
Бастапқы жағдайда -жұтуы ядросы мен электронға ие ... ... ... ... электронсыз болады. Сондықтан -жұтудың
энергетикалық шарты мына түрде болады
(1.37)
теңсіздіктің -ді көбейткеннен кейін
(-жұту)
(1.38)
кейбір ядролар үшін (3.36) және (3.37) ... ... ... ... ... -айналымның күйлерін кешеді. Мысалы,
ядросы 40%-ке, ал 20%-ке позитрондар үшін, ал 40%-ке -жұту үшін.
Позхитронды -ыдырау мен ... жұту ... ... ... жағдайға келеді. Электронды жұту энергетикалық тұрғыдан
алғанда позитронды -жұтудан біршама тиімді, егер:
немесе
Мысал ... ... ... ... Бұл жағдайда
кестеден -ті табамыз, сонда болады. Сондықтан электронды жұту
бақыланады, ал ... ... ... ... ... ... 2 ... процестер - -ыдырау мен
жұту мүмкін болатын болса - онда жеңіл және ... ... ... ие; ... ...... байқау мүмкіндігі, ядроның
байқау мүмкіндігіне ... аз. ... ... , ... ... радиусы , ал - -қабатының радиусы, , олай болса
көрсетілген қатынас мына ... ... . Ауыр ... ... ... ал ... Бұл екі жағдай теңдігінің
өсуіне алып келтіреді. Сондықтан протондар мен жүктелетін ауыр ядролар ... ...... жұту ... ... Мезоатомдарда кері
мюоналармен толыққан электрондардың массасы – ... ... 207 ... Ал ... ... 7 ... өседі. Сондықтан бұл жағдайда -
жұтудың мүмкіндігі шамамен 7 есеге өседі, және ауыр ядроларды бұл ... ... ... ... ... Мюонаның өмір сүруінің
орташа уақыты .
Нейтрон массасы протон ... ... ... ерекшелігі -ті құрайды. Нейтроннның өмір сүруінің ... 15,3 мин, ал ... ... периоды – 10,6 мин. Бос нейтронның
еркін жағдайда нейтронға айналуы мүмкін емес. Бірақ ... ... ... және де шынында да атомдық ядроның ішінде жүреді. ... ... ... ядроның энергиясының есебінен болады.
Альфа-ыдырау ... ауыр және ... ... ... ... ... ядролар әлде қайда көп санды болып келеді. Әр
үшін тұрақты изотоптар өмір ... олар ... ... ... ... бөлінетін энергия осы аралықта
жатады. -активті ядролардың ... ... ... -дан ... ... ... шейін.
Электрондық -ыдыраудың қарапайым мысалы ... ... ... ... ... мысалы ретінде көміртек ядросының
ыдырауы ... ... ... ... үшін жеңіл атом – берилийдің
изоторын аламыз, -жұтудан кейін изотопына айналады.
-ыдырауда ядро ... ... ... ... саны ... ... ... саны сақталады. Бұл процесске Вейцзеккердің
полуэмпирикалық формуласын (1.6) келтірейік. ... ... ... ... үшін бұл ... - ты ... ... мына
формуланы аламыз.
мұндағы тұрақтылар. Графикалық функцияда - бұл парабола болады,
өйткені аргументі тек ғана ... ... ... ғана ... 3 ... ... болады (жоғарыға, төменге бағытталған). Ең
төменде жұп-жұпты ядроларға айналған парабола жатыр, ал ең ... ... ...... ал ... ... жұпсыз үшін
парабола жатыр.
1.1 – сурет
Тұрақты ядроларға энергияның минимумы кіреді. Сондықтан 1, 2, ... ... ... бірге -ыдырауын басынан өткереді және
оның бірлікке сәйкес саны өседі. 87,6 ядролары позитон шығару арқылы немесе
-жұту ... ... өз ... ... ... ... ... Сондықтан жұпсыз -да ереже бойынша тек бір ғана изобара
болуы мүмкін. Бұл изобаралардың зарядтық сандары ... ... ... осындай жұптардың тек ғана 3-еуі белгілі: мен мен .
Сонымен қатар мен ... ... ... екі ... және 2 параболасы
болады. Төменгі параболаларға жұп, ал ... ...... мәндер
сәйкес келеді.
1.2 – сурет 1.3 – ...... 3 пен 4 ... келетін екі изобарамен ... ... ... ... олар жұп ... ие . ... санға 2
изобара сәйкес келеді, олардың зарядтық сандары 2-мен ерекшеленеді. Бір
изобараның ... ... өтуі 2 ... ... 2 ... ... ... барлығы төменгі параболада жатады, өйткені
көршілес изобараның ... саны 2-мен ... ... ... ... ... екілік -ыдыраудың әсерінен
болады, өйткені олар бақыланбайды.
Олай болса жұпты ... 2 ... 3 ... ... ... мүмкін. Жеңіл ядролар бір тұрақты изобаралардан тұрады. Жұпты
кезінде ... ...... изобаралық және болып
табылады.
1.4 – сурет
Бұл жерде 1 және 3 ... ... ол ... параболада жатады,
жұпсыз-жұпсыз ядроларға қарағанда мықтырақ. Бір ядро ... ... ал ... ядро ... -ыдырауға ие, осы екі жағдайдан 2
ядро пайда болады.
Радиоактивті заттардан бөлінетін және ... ... ... тебу ... өлшейміз. Бұл әдіс әрбір
радиоактивті заттың -бөлшекті болу ... ... ... ... ... ... ядро бөлмес бұрын ол
тыныштықтағы кванттың жағдайында ... ... ... ... ... ... бөлінген кезде нәтижесі өзгеше болады. Бір сорттың
радиоактивті атомдары ... ... ... ... бастапқы нүктеден соңғы нүктеге дейін. Бұл мәні -спектрдің
жоғарғы шекарасы деп аталады.
ядросы -ыдыраудың әсерінен пайда болсын делік, бұл ядро ... ... ... ... ... соң ол ... бөлсін
де ол бөлшек ядросына айналсын. Пайда болған ядросы қайтадан
-радиоактивті ... ... ол да ... ... ... ... көп энергия әсерінен пайда болады, ал олардың энергетикалық
спектрі күрделі.
-бөлшек бөлінген кезде бөлшек ... ... ... да, ал бұл ... ... ... болады. Бірақ детекторға қарай олар
энергияларын сақтай бермейді, ал ... ... ... ... ... ... ұқсай береді, сонда -ыдырауда
-сәулелер сирек бақыланады.
1.5 – сурет
Еллис (1895 - 1980) пен Вустер (1903 ж.т.) осыған ... ... ж. ... Қорғасын электронының бұлтын толығымен электрон жұта
алатындай ... ... () ... тұрды, сонымен қатар
рентген және гамма сәулеленулері де бұл ... ... ... колориметрлерді нақты мөлшердің қалыңдығын ... ... ... бір актке сәйкес келетін толық энергия -ті құрайды.
Екінші ... ... үшін ... ... үшін -ті
құрайды немесе ... ... 3 ... ... ... -спектрдің
сәулеленуін білу арқылы -ыдыраудагі 1 электронға кететін ... ... ... ... ... ол ... тең ... 1980 жылғы тұжырымдамасы бойынша ол былай деген: -
ыдырауда электронмен бірге ядродан белгілі бір белгісіз ... ... ... ... Сирек жағдайда барлық босайтын энергиялар электронға жұмсалады
өзінің гипотезасын, Эллис пен Вустераның тәжірибелерімен байланыстыру үшін
Паули гипотетикалық бөлшек затпен ... өте ... ... ... ... Ол ... ... ортаны иондамайды, сондықтан қорғасын
бұлтынан еш ... өте ... Бұл ... ... пен ... ... еді. Бұл ... бөлшегінің энергиясының жоқтығын
білдірді, ... ... ... ... ... яғни ... тең бөлшек қорғасынның қалың қабатынан өте алмас еді.
Паулидің гипотезасы ... ... ... ... ... ... бұл
зарядталмаған бөлшекті нейтрино деп атады. ... ... ... ... Бұл -ыдырауда импульстің сақталу заңы ... ... ... аз ... ... ... болады.
Нейтрино нейтрон бола алмайды, өйткені нейтриноны шығару барысында ядроның
массасы өзгереді, ал бұл ... ... Егер ... ... бір ... болған жағдайда онда ол басқа атомдық ядромен ... ... ... ... ... ... алмайды бұл бөлшектің магнит моменті нөлге тең
болуы керек. Нейтриноның спині жартылай бүтін болуы керек ... ... ... ... ... ... -
ыдырауда азаймайды, сондықтан да ядроның спині өзгермейді. ... ½-ге ... ... ... алып кетеді. Сондықтан басқа бөлшек –
нейтриноның спині жартылай бүтін болуы керек.
Паули гипотезасының негізінде 1933 ж ... ... ... құрды. Фермидің ойынша атомдық ядроларда - -бөлшектер ... ... олар ... ... ... ... сондықтан
фотон атомдық құрамдас бөлігі болып табылмайды, ол сәуле бөлу процесінің
әсерінен пайда ... ... ... мен ... бөлуіне
байланысты нейтрон протонға немесе протон нейтронға айналады. Сәйкес күштер
әлсіз ... ал ... ... ... ... ... ... -
әлсіз өзара әрекет деп ... ... ... ... ... ... . Бұл жұлдыздардың сызықтық өлшемдерін
-ге көтереді. Мұндай нейтринолар күнді еркін иондайды, ал жер ... одан да ... ... ... ... ... ... оның
кіру қабілеті азаяды. Әлсіз өзара әрекеттердің әсер ету радиусы -ден
көп емес.
Электронмен бірге -ыдыраудың ... ... ... ... ... ... , ал -ыдырауда позитронмен
электронды нейтрино () пайда болады. Бұл келісімге ... ... мына ... ... мен ... ... түрлері ашылды: мюонды нейтрино
және антинейтрино тионды ... және ... ... процесс басқа бөлшектермен әсерлесу әсерінен пайда болады. Мюоналар мен
-лентондар арасында (-лептонның массасы , өмір ... ... ... ... – күші өзара ... ... ... және ... өзара әрекеттерге қатысатын
элементар бөлшектердің класы. Нейтрино мен антинейтрино ... ... ... ... нейтриноның массасы нөльден үлкен болса,
онда нейтрондық магниттік моменттің мәні -ден көп болмайды). ½-ге ... ... деп ... ... ... ... ауыр лептон
, электронды, мюонды және ... ... ... ... мен антинейтрино мюоналармен бірге ... ... ... ... ... Пионалар дегеніміз – ... емес ... ... 2 ... ( және )
бөлшектерден және 1 зарядталмаған () бөлшектен ... ... 2 ... ... ... , ал өмір сүру ... ал ... ... ... , . Пионалар мезондар ... ал ... ... ... топ – ... тұрады. Пионалар –
жеңіл адрондар. Зарядталған бөлшектердің ыдырауы былай жазылады:
(1.41)
(1.42)
мен -ні мен -ге ауыстыруға болмайды. Сонда ... (3.3.4) және (3.3.7) ... ... мына ... ... олар ... бағытпен бейнеленеді.
әрбір лептон – лептондық заряд және ... сан деп ... ... ... Электронды (, , , үшін)
мюонды (, , , ) және ... (, , ,
) ... ... , , деп белгілейміз.
Лептондардан басқа ... ... үшін ... ... ... тең,
өйткені бұл бөлшектердің қасиеті, лептондық зарядтың өмір сүруімен
байланысты. ... ... ... заңы ... оң зарядталған
лептондардың 1-деген лептонды зарядқа ие болуды талап етеді. Бұны ... ... ... ғана ... ... ... (соң жақтағы) нөлге тең болады, бұл
міндетті түрде орындалуы ... ... ... ... болмайды.
(3.3.5) және (3.3.7) процесстерінің әсерінен лептонды ... ... тең, ал (3.3.4) және (3.3.6) ... лептонды заряд
мен –1-ге тең. Лептонды заряд +1-ге, ал лептонды заряд ... Олай ... ... ... ... зарядталған лептондар мен
нейтрондардың ... +1-ге тең, ал оң ... ... мен ... заряды –1-ге тең.
Лептонды зарядтардың сақталу заңының мен өтілу процесі:
процесі ядролық ... іске ... ... ... ... босатылады, олар антинейтрино пайда болмай тұрған кездегі
ыдыраудан кейін болады. ... ... ... мен ... ... ... пайда болады. Олай болса ядролық реактор ... ... Күн ... ... ... ... ... гелийге айналады.
(1.43)
Ферми – нейтриноның массасын нөлге тең деп ... 190 ... ... және ... да ... ... ... физика институнда электрондық нейтриноның өлшенген массасын газет
бетіне шығарған. Электрондық нейтриноның массасы электрон ... ... ... жағы . ... ... ... ... Ол
-ке тең болып шықты. Массаның жоғары бөлігі -ды ... ... ол ... ... ... ... тең ... болатын болса, онда бұл
бөлшек тыныштық күйде болады. Ол үнемі ... ... ... жылдамдықта қозғалады. Бөлшек біріншіден оң немесе оң нәтижелі
спиральдік , ал ... ... ... . ... ... жоқ бөлшектер үшін импульске бағытталған спинге ие
[8].
Әлсіз өзара әрекеттер виртуальді ауыр ... ... ... ... мен ... безондардың арасы
безондарын 1983 ж. олардың массасы (көрсетілу) белгілі ... ... ... жылы ... (1903 - 1972) -ыдырауды () ашты.
Егер нейтрон болмаса, онда позитронның импульсі мен ... ... ... ... жаққа қараған болар еді.
Өйткені 2 бөлшек те зарядталған, олардың импульстарын өлшеуге болады
және ядроның ... ... мен ... да ... ... идеяны А.И.Алиханов (1904 - 1970) пен А.И.Алиханьянудың (1908
- 1978) ... ... ... Бұл ... ... ... ... электронын ½-ге тең спині бар. Сондықтан жұтудан соң ядроның
соң ... ... ... ... ... соң ½-ге өзгереді. ядросының
-ұстауының әсерінен болатын кинетикалық энергиясы
- импульстің сақталу заңы ... ... ... ал ... импульсі. Ядроның тебуі кинетиқалық энергия
алады:
Бірақ нейтрино – релятивистік ... оның ... ... ... тең. Ол ... ... алып жүреді, сондықтан мына теңдік
орындалады . Тебу ядросына ... ... ... пен ... ... ... ... қорытынды жасалған
жоқ. Оны 1942 ж ... ... (1908 ж.т.) ... ... және ... алып келді. Алленнің тәжірибесі -жұтыдың гипотезасы
нейтриномен байланысады дегенді көрсетеді.
Ауыр ... ... ауыр ... ... ... ... көтереді. Ядролық реакторлар – мықты антинейтрина көзі бола
алады. 100 МВт ... ... ... ... ... ол нейтрондар мен -кванттарынан қорғайды. Ол шамамен .
Алғаш рет ... (1918) ... мен ... 1953 ж. және 1954 ... ... ... ...... атомдық реакторлар
пайда болғаннан кейін басталды. Рейнесон мен Коуэн кейінгі -ыдыраудың
реакциясын тіркеді:
(1.45)
Бұл реакция жүру ... ... ... -тен ... ... ... осындай массаның мөлшері протон массасынан
жоғары.
1.6 – сурет
Рейнес пен ... ... 3.6 – ... ... Ол 3 ... бак детертордан мен тұрады, ол сцинтириллеуші
сулы ... ... ... ... ... 2 ... мен
орналасқан (әрқайсысының қалыңдығы 7 см), оның құрамында кадмий тұзы
бар, ол тұз нейтронды ... ... ... ... 2 ... бак-
детекторларымен бірге – дербес ... ... ... және ... сәулелерден қорғану үшін бұл қойылым қорғасын – парофиндік ... және ол ... ... ... ... [9].
(1.45) реакциясынан уақыт ішінде пайда болатын позитрон
электронмен бірге 2 ... ... ... ... ... нәтижесінде ішінде кадмийге жұтылады. Осының әсерінен
бірнеше -кванттар шығады, олар ... ... ... ... ... ... ... беріледі. Олар
биіктігі мен уақытқа байланысты түсіндіріледі. Сигналдардың фотографирленуі
үшсәлелі осциллограф көмегімен ... ... әр ... бір
детектормен байланысқан. Ұзақ уақыт жүргізілген процестің ... ... ... тіркейді. Бұған (1.45) реакцияындағы
эффективті ыдырау сәйкес келеді ~.
(1.45) реакциясының қарсы реакциясы ... ... бұл ... оны ... ... ... мен ... бір-бірінен айырмашылығын көрсетеді.
Нейтрино туралы тәжірибелер 1490м тереңдіктегі ғарыштық сәулелердің
фонын азайтуға арналған шахтада жүргізілген.
Күннен келетін нейтронды сәулеленуді ... үшін ... ... оны 1946 жылы ... ... ... ... 615т
сұйық перхлорэтиленге толтырылған резурвуар қолданылады (). Буран
бөлінді ... ... ... ... Күннің әсерінен нейтринода
мына реакция жүреді:
(1.47)
Нәтижесінде изотопы түзіледі. Соңғысы радиоактивті және ... ... 35 ... ... ... ... ие. Радиоактивті
аргонның орнына изотопы қолданылады. Бұл әдісте бактың ... ... ... ... ... ... ... тесіктер
арқылы өтеді және радиоактивті атомдарымен ... одан ... ... сүзіп алады. Содан соң гелий қақпанға түседі, ол қақпан ... мен ... ... ... толы. Аргон конденсирленеді және
көмірмен ... ал ... ... ... ... өтеді. Осындай
операцияны бірнеше рет орындаған соң, қақпандан асылтатылады, содан ... ... ... ... Көмір адсорбирленген аргонды
шығарады да ең соңында ... ... ... ... санын,
счетчикке акттердің санын білу арқылы радиоактикті атомдардың толық
санын аламыз, бұл сан -дің ... ... ... ... нейтронның
қозғалысының әсерінен 1т -тен жылына 0,330 атом ... ... ... ... нейтроның жұмбағы» деген атау ... ... 2км ... ... ... орналасқан [10].
Хлордың ... ... ... ... жоғары энергияға
ие күндік нетриноның спектрінің бөлігін тіркей ... ... жаңа ... Бұл ... ... галийдің германийға ауысуына
байланысты жасаған. Бұл әдіс арқылы күннің нейтронның сәулеленуінің бөлігін
тіркеуімізге болады.
2 Жаратылыстану ... орта ... 11 – ... ... ... 9 – ... ... физиканың алғашқы түсініктеріне
6 – сағат бөлінген, жаратылыстану бағытының 11 – сыныбында атом ядросының
физикасына 9 – ... ал ... ... ... 4 – ... Гуманитарылық бағыттағы 11 – сыныбында атом және атом ядросына 5
– сағат, әлем және элементтар бөлшектер ... 3 – ... ... Бұл ... біз тек ... ... ... талдаймыз [13].
2.1 Атомның ядролық моделi және спектрлер
Барлық заттар бөлiнбейтiн аса ұсақ бөлшектерден – атомдардан ... ұғым ерте ... ... Егер атом ... ... ... ... болса табиғаттағы кездесетiн сан алуан
заттарға сан алуан атомдар сәйкес қойылуы тиiс. ... ... бiр ... ... ... ... дамуы барысында ХIХ ғасырдың аяғына
қарата атомның қасиеттерiне байланысты жаңа ... ... ... Мысалы М.Фарадей 1833 жылы электролиз құбылысын зерттеу барысында
электролит ... ток ... ... ... ... Ал 1897 жылы ... ... газдардағы электр разрядын
зерттеу барысында қыздырылған немесе ультракүлгiн ... ... ... ... ... ... терiс зарядталған бөлшектердi
шығатынын анықтады. Осылай ... ... ...... ашылды. Атом
құрлысының күрделiлiгiне нұсқайтын тағы бiр бұлтартпас факт 1869 жылы ... ... ... ... ... ... ... Атомдық
масса өскен кезде элементтердiң қасиеттерiнiң қайталануын атомның құрамына
кiретiн бөлшектердiң саны өскен кезде оның iшкi құрылымының ... да ... ... ... ... ... - ... ... ... жүйе деп ... оның ... моделiн ұсынған ғалым –
Дж.Томсон. Томсон моделi бойынша атом дегенiмiз радиусы ... 10-10 ... шар. Бұл ... ... ... оң ... ал ... зарядталған
электрондар оның iшiнде су тамшысының iшiнде жүзiп ... ... ... ... ... . Томсон моделi атомның бiрқатар
қарапайым ... ... ... көп ... ... ... - ... |
Осы тұрғыдан атом құпиясына тереңiрек ... оның жаңа бiр ... ... ... оқымыстысы Э.Резерфорд болатын. Ол өз тәжiрибелерiнде аса
шапшаң α-бөлшектер жұқа ... ... ... ... ... ... келе атомның планетарлық моделi деп аталатын моделiн ұсынды.
Резерфордтың бұл моделi бойынша ... оң ... ... ... ... таралмай, керiсiнше, оның орталығында жинақталады. Оны атом
ядросы деп ... Ал ... ... Күн ... ... тәрiздi
ядроны айнала қозғалып жүредi (2.2 - сурет). Электрондардың массасы аса ... ... ... ... ... ядрода шоғырланған. Ядроның
өлшемi атомның өлшемiмен салыстырғанда шамамен 105 еседей ... ... Бор ... ... ... ... ядролық моделi α-бөлшектердiң жұқа алтын фольгадан шашырауын
дұрыс түсiндiргенiмен ... ... ... ... ... Оның ... ... Классикалық электродинамика заңдары тұрғысынан атомның
планетарлық ... ... ... ... ... тиiс едi. ... ядроны айнала үдей қозғалатын болғандықтан өзiнен электромагниттiк
сәуле ... тиiс. Ал ... ... шашу оның ... ... де ... электронның айналу радиусы бiрте-бiрте кемiп, түбiнде ол ядроға
құлап түсуi тиiс болатын. Бiрақ тәжiрибе бұған мүлдем керi ... ... ... жүйе және ол ... ... ... ... ешқандай да сәуле
шығармайды.
Теория мен тәжiрибенiң арасындағы ... ... шешу ... ... тер төгуге тура келдi. Бұл бағыттағы зерттеулер барысында
алғашқы елерлiктей ... дат ... ... Бор ... Ол классикалық
физиканың атомдық жүйеге қатысты барлық көзқарастарын қайта қарай ... ... ... жаңа ... ... түсiндiруде дәрменсiз
екенiне көзi жеттi. Бұл жерде классикалық физика ... ... шығу ... ... ... Бор 1913 жылы солай жасады да, ол атомның
жарықты шығаруы мен жұтуы жөнiндегi өзiнiң түсiнiгiн мынадай екi ... ... :
1. ... тек ... ... деп аталатын қандай да бiр күйлерде
ғана бола алады. Бұл күйдегi электрондар ядроны айнала үдей ... ... ... Сәуле шығару немесе жұту тек бiр стационарлық күйден екiншi стационарлық
күйге өткен кезде ғана болады. Ал ... ... ... ... мына ... ... Em ... En және En осы ... ... ... ал h – ... ... энергетикалық күйлерiн энергия деңгейлерi ... ... ... және жұту ... көрнектi түрде көрсету ыңғайлы.
Франк және Герцтiң ... ... үшiн ... ... ... нәтижесiмен сәйкес
келуi Бор теориясының үлкен табысы едi. Бiрақ бұл әлi де ... ... атом ... ... ... дәлелi
емес-тiн. Атомның энергетикалық күйiнiң дискреттi болатынын ... ... ...... және ... тәжiрибесi. 1913 жылы орындалған
бұл тәжiрибеде электрондардың сынап атомынан шашырауы ... ... және ... ... Спектр түрлерi. Спектр аппараты
Интерференция, дифракция және дисперсия тәрiздi құбылыстар ... ... ... ... жiктелетiнi тәжiрибеден белгiлi. Дисперсия құбылысын
пайдалана отырып, Ньютонның ақ жарықты жiктегенiн бiлемiз. Тәжiрибе жалпы
спектрлердi мынадай бiрнеше ... ... ... ... ... ... ... жiне ... ... ... ... ... ... және сығылған газды жоғарғы
температураға дейiн қыздырған кезде бередi. Тұтас спектр ... ... ... ... : қызыл, оранж, сары, жасыл, көгiлдiр, көк және күлгiн. Бұл
түстердiң арасында айқын шекара жоқ. Бiр түс ... ... ... ... ... ... оның құрамында барлық толқын ұзындығындағы
жарықтың бар екенiн көрсетедi. Бұлай болуының ... ... ... ... атомдар бiр бiрiмен күштi байланыста. Осы ... ... ... атом ... монохроматты жарықтар ұйытқып, бiр-бiрiмен
тұтасып кетедi.
Сиретiлген газды жоғарғы температураға дейiн ... ... ... жiңiшке сызықтардан тұратын спектрдi байқаймыз. Мұндай сызықтық
спектрдiң байқалуы жарық шығарып тұрған зат осы ... ... ... ғана ... ... ... дәлелi. Бұл спектрлердi газдың
жекелеген атомдары шығарады. Газ жақсы сиретiлген ... ... ... әсерлеспейдi десе де болады. Ал мұндай сызықтық
спектрдiң ... және бұл ... ... келетiн жиiлiктiң мәнi Бордың
теориясынан анықталады.
Егер жарық шығарып тұрған газдың тығыздығын бiрте-бiрте ... ... ... ... енi ... артып, тұтасып кетедi.
Тағы бiр байқалатын спектрдiң түрi жолақ спектрлер. Олар ... ... ... енi ... ... ... ... Ажыратқыштық қабiлетi
жоғары спектроскоптың көмегiмен жеке жолақтарды бажайлап қарайтын ... өте ... ... жеке сызықтардың жиынтығы екенiне ... ... ... спектрлердi жеке атомдар беретiн болса, жолақ
спектрлердi бiр-бiрiмен байланыспаған немесе әлсiз байланысқан ... ... - ... ... ... дейiнгi қарастырғанымыз жарықтың шығару спектрлерi (2.3 - ... ... тек ... ... ... қана ... ... қатар
осындай жиiлiктерде жұтады да. Мысалы ақ жарықты ... ... ... ... тұрмаған газ арқылы жiберетiн болсақ, жарықтың
үздiксiз спектрiнiң бетiнде қара ... ... ... Бұл ... (2.4 - ... ... - ... ... ... оны ... ... ... ... ... байланысты.
Ал әрбiр заттың атомы бiр-бiрiнен ерекше, олай болса әрбiр заттың беретiн
спектрi де ерекше. Бұл ... ... ... ... ... ... құрамын анықтауға мүмкiндiк бередi. Бұл әдiстi спектрлiк сараптау
деп атайды.
Жарықтың кванттық көздерi. Лазерлер
ХХ ғасырдың екiншi ... ... iрi ... бiрi ... ... ... ... айтқанда лазердiң ойлап табылуы. "Лазер"
деген сөз ағылшынның "Light ... by ... Emission ... ... сөйлемiнiң алғашқы әрiптерiнен алынған (LASER). Бұл
"мәжбүрленген ... ... ... ... ... ... ... сәуле шығару үрдiсi лазелердiң физикалық негiзi ... ... ... бiр ... ... ... ... кездегi сәуле шығаруын өз еркiмен немесе спонтанды сәуле шығару деп
атайды. Атомдар бұл ... ... ... ... шығаратын
болғандықтан ол сәуле толқындары когеренттi болмайды. 1916 ... атом ... ... ... ... деңгейге өте
отырып өзiнен сәуле шығаруы бұл атомға сырттан әсер ететiн ... ... де болу ... ... ... ... ... немесе индуцирленген сәуле шығару деп атайды. Егер сыртқы
өрiстiң ... ... ... ... ... сәйкес келсе, онда
резонанстық эффекттiң салдарынан мәжбүрленген сәуле шығарудың ықтималдылығы
күрт өседi. Яғни, жиiлiгi қозған атомның ... ... дәл ... осы ... ... ... ... ол атом қозған күйден
төменгi энергетикалық күйге өтедi де бiр ... ... ... ... ... фотон пайда болады. Бұл үрдiс бұдан әрi ... ... ... ... ... ... де ... күрт күшейедi. Бұл жөнiнде мына
жерден қарап көруге болады.
| ... - ... ... ... зат ... өткен кезде заттағы негiзгi күйде ... ... ... да, ... ... ... мәжбүрленген сәуле шығарады.
Сондықтан жарық зат ... ... ... күшею үшiн заттағы атомдардың ... көбi ... ... ... тиiс. ... ... күйi - ... қоныстанған күй деп аталады (inversio – ... ... ... ... Атомдар әдетте қозған күйде өте аз, 10-9 – 10-7 с
уақыт ғана болатындықтан ... ... ... күйлердi алу
оңай шаруа емес. Бiрақ кейбiр атомдардың қозған күйде ұзақ, ... 10-3 ... ... ... ... ... күйлердi метатұрақты күйлер деп атайды.
Осындай метатұрақты күйлерi бар ... ... ... қолданады.
Алғашқы лазерлер ретiнде рубиннiң ... ... ... ... үшiн ... ... сыртынан импульстi түрде жұмыс
iстейтiн, спираль ... ... Шам жарқ етiп ... ... ... ... ... жұтып, метатұрақты күйлерге өтедi. Атомдарды бұлай
қоздыру оларды үрлеу деп аталады. Бүкiл қозған ... ... ... бар
болғаны 10-8 – 10-10 с уақытқа созылады. Осы ... ... ... ... үлкен 109 Вт-қа дейiн жетуi мүмкiн. Бұл ... ... да ... ... негiзгi қасиеттерi оның аса ... ... ... ... алу ... және ... ... күнде кристаллдардағы лазерден өзгеше, газдағы және
сұйықтардағы (бояғыштардағы) лазерлер жасалған. Бояғыштағы ... ... ... ... жиiлiгiн кең ауқымда өзгертудiң
мүмкiндiгi бар. Лазерлер бүгiнгi күнде сан ... ... ... ... ... медицина және голография. Монохроматты когеренттi лазерлiк
сәуленiң ... ... ... ... телефондық және
теледидарлық байланысты жүзеге асыруға ... ... ... ... (1013 – 1014 Гц) ... бiр жарыққұбыры арқылы миллиардқа дейiнгi
музыкалық хабарды немесе миллионға дейiнгi ... ... ... ... ... ... термоядролық синтездi жүзеге асыру мүмкiндiктерi
зерттелуде.
Зарядталған бөлшектердi бақылау мен тiркеудiң әдiстерi
Бөлшектердiң қасиеттерiн қарастырғанда олардың ... ... ... және осы ... ... олардың сан алуан түрленулерiн т.с.с.
зерттеудiң маңызы зор. Ол үшiн бiз ... ... әрi ... бiлуiмiз
қажет. Сондықтан, ядролық физиканың туындылап, даму кезеңiнен бастап-ақ
бөлшектердi тiркеп, оны бақылаудың ... де ... ... ... ... ... ... бiрi фотоэмульсия әдiсi.
Радиоактивтiлiк құбылысының өзi ядролық сәулелердiң ... ... ... ... ... Бұл әдiс күнi ... ... элементар
бөлшектер физикасында, ғарыштық сәулелердi зерттеуде ... ... мәнi ... ... ... ... фотоэмульсияның қабаты
арқылы өткен кезде өзi өткен траекторияның бойында көрiнбейтiн iз қалдырады
да бұл iз фотопластинканы өңдегеннен соң айқын ... ... ... iздiң ... және ... ... бөлшектiң зарядын және
энергиясын анықтаудың мүмкiндiгi бар.
| ... - ... ... ... ... ... ... бiр – Вильсон камерасы.
Оның ... ... ... ... ... ... жасалған цилиндр тектес
ыдыстың iшiнде спирттiң буымен қаныққан ауа бар. Егер поршендi тез ... ... ... ... ... ... ... ондағы
ауа мен бу салқындайды да аса қаныққан ... ... Егер дәл осы ... арқылы зарядталған бөлшек өтсе, оның қозғалысының бойындағы ... бу ... ... ұсақ ... ... ... ... трек деп атайды. Осы сәтте бүкiл камераны жарқ еткен жарықпен
сәулелендiрсек, бұл ... ... қара ... ақ жолақтар түрiнде
көрiнедi (2.6-сурет). Дәл өлшеулер жүргiзу үшiн ... ... ... ... ... ... Онда бұл ... салдарынан қозғалып
бара жатқан зарядталған бөлшектердiң траекториясы қисаяды. ... ... ... ... ... ... ... траекториясының қисықтық
радиусын өлшеу арқылы оның массасы мен зарядын және энергиясын анықтаудың
мүмкiндiгi бар.
| ... - ... ... ... ... ... ... тағы бiр құрал –
көпiршiктi камера. Көпiршiктi камераны температурадасы өзiнiң ... өте ... ... ... ... ... сұйық ретiнде
әдетте сұйылтылған сутегi, пропан, ксенон т.с.с қолданады. Камера арқылы
зарядталған бөлшек ... ... ол ... жолдың бойындағы сұйық
бөлшектерiнiң температурасы кенет артып, қайнайды да бу ... ... Ал оны ... ... ... жолмен суретке түсiрiп
алуға болады (2.7-сурет). Көпiршiктi камерадағы сұйықтың тығыздығы Вильсон
камерасындағы газдың тығыздығынан әлде ... ... ... ... аса
дәл өлшеулер жүргiзудiң мүмкiндiгi бар.
| ... - ... ... зарядталған бөлшектер мен γ-кванттарды тiркеуде Гейгер-Мюллер
есептегiштерi қолданылады (2.8-сурет). Ол iшi өте аз ... ... ... газ ... мысалы аргон мен метил спиртiнiң буының қоспасымен
толтырылған цилиндр трубкадан ... ... ... одан изолятор
арқылы оқшауланған жiңiшке сым бар. Бұл ... сым ... ал ... ... ролiн атқарады. Анод пен катодтың арасына аса жоғары
кернеу берiлген. Есептегiштiң жұмыс көлемi арқылы ... ... ... ол өз ... газ ... ... да, пайда болған электрон
мен оң ион жоғарғы ... ... ... өрiстiң әсерiнен сәйкес
анод пен катодқа қарата үдей қозғалады. Бұл бөлшектер өз кезегiнде ... ... ... ... ... сөйтiп бұл үрдiс тасқынды сипат
алады. Иондалған бөлшектер тасқыны анод пен катодқа келiп ... ... аз ... ... да, ... тiркеледi.
| ... - ... ... ... шашудың кез-келген түрiн тiркеу үшiн иондаушы камералар
қолданылады (2.9-сурет). Иондаушы ... ... ... ... ... ... жұмыс iстеу принципiне ұқсас. Мұнда тек анод пен
катодтың арасына берiлетiн кернеудiң ... аса ... ... ... пайда болатын токтың шамасы аса аз. Оны арнайы күшейткiштердiң
көмегiмен өлшеп, иондаушы бөлшектердiң қарқыны жөнiнде баға ... ... ... және атом ... ... ... мен ... саны әртүрлi болғанымен олардың
қосындысы, яғни ... саны ... ... ядролар изобаралар деп
аталады. Мысалы ... саны 10-ға тең ... ... мыналар :
, және . Тәжiрибе, негiзiнен бiр массалық санға ... ... ... тек ... ғана ... болатынын көрсетедi.
Мысалы жоғарыдағы изобарлардың iшiнен тек ғана орнықты. Атом ядросының
орнықтылығын анықтайтын ... ... : ядро ... болу үшiн ... осы ядро өз еркiнше өзгере алатын басқа барлық ядролардың
энергиясынан аз ... ... ... ... ... ... мен нейтронның массаларының
әртүрлi болуымен және протонның электр заряды болуымен түсiндiрiледi.
Мұндай энергиясы ... ... ядро ... ... ... ... ядроларға ыдырау арқылы немесе өз зарядын бiр бiрлiкке өзгерту
арқылы құтылады. Орнықсыз ядролардың осылай өз ... ... ... өзгеруi
радиоактивтiлiк деп аталады. ... ... ... ... ... деп ... Ал зертханада ядролық
реакцияның көмегiмен алынған ... ... ... деп атайды. Радиоактивтiлiктi табиғи және жасанды деп бөлу
тек шартты түрде, олардың бiр-бiрiнен ... ... ... ... ... α-ыдырау және β-ыдырау болып табылады.
Альфа-ыдырау деп берiлген ядроның өз еркiмен альфа-бөлшекке және ... мына ... ... ... ... ыдырайтын (аналық) ядроның заряды екiге, ал ... ... ... Тәжiрибе Zi82 болатын барлық ядролардың альфа-
радиоактивтi екенiн көрсетедi. Мұның бiр ... ... Бұл ... ыдырауының нәтижесiнде альфа бөлшектi және торий ядросының изотопын
аламыз
(2.3)
Бұл ыдыраудың нәтижесiнде альфа-бөлшектiң кинетикалық энергиясы 4,18 ... ... ... ... кинетикалық энергиясы 0,07 МэВ болады.
Альфа-ыдыраудың механизмiн классикалық ... ... ... көзқарас тұрғысынан альфа-бөлшек ядродан бөлiнiп шығу үшiн
ядролық тартылыс күшiне қарсы жұмыс ... ... Ал ... ... ... ... ... болуының себебi кванттық механикадағы
бөлшектiң толқындық қасиетiмен байланысқан туннельдiк ... ... үш ... ... Олар ... позитрондық және К-
қармау бета-ыдыраулары. Электрондық бета-ыдырау кезiнде ядро өз ... бiр ... ... ... ... ... ... шығарады. Бұл
құбылыстың негiзiнде протон мен нейтронның бiр-бiрiне айнала алатын қасиетi
жатыр. Бос нейтронның массасы бос ... мен ... ... ... ... энергетикалық тұрғыдан мұндай ыдырау тиым
салынбаған. Тәжiрибе нәтижелерiн терең талдау бұл ыдырау кезiнде протон ... ... ... мен ... саны ... тең тағы бiр бөлшек
бөлiнетiнiн көреттi. Э.Фермидiң ұсынысы бойынша нейтрино деп аталған ... 1956 жылы ... ... ... нейтронның ыдырау реакциясы
(2.4)
мұндағы - электрондық антинейтрино.
Ядроның байланыс энергиясының болуынан ядро құрамындағы ... ... ... бұл ... бос күйiндегi массасынан негiзiнен аз
екенi шығады. Осы ... де ядро ... ... ... бiрдей
бета-ыдырауға түсiп кетпейдi. Тек энергиясы жоғары кейбiр ... ... ... ... тұрғыдан мүмкiн болады. Мұндай ядроларды бета-
радиоактивтi ядролар деп атайды. Бета-ыдырау кезiнде ядродағы ... ... ... ... ядроның массалық саны өзгерiссiз қалады.
Массасы нейтронның массасынан аз болғандықтан бос ... ... ... массасы кванттық механиканың ... ... ... ... ... ... артық болып кетуi де
мүмкiн. Бұл жағдайда мына түрде
(2.5)
позитрондық бета-ыдырау жүзеге асады. Ал К-қармау ... ... ... атомның К-қабатындағы электронның бiрi ядроға жұтылады.
Ал γ - сәуле шығару радиоактивтiлiктiң дербес түрi болып табылмайды. Әдетте
γ - ... ... ... және ... ... жүредi.Бұл ыдыраулардың
нәтижесiнде алынған еншiлес ядро әдетте қозған күйде болады. Ал ол ... ... ... ... ... қозған күйден негiзгi күйге өткен том
тәрiздi өзiнен γ - сәуле шығарады. Бiрақ бұл γ-кванттардың ... ... ... ... әлде ... ... болады.
Радиоактивтiлiк ыдырау заңы. Ығысу ережесi
Радиоактивтi ыдырау заңы деп радиоактивтi ядролардың санының ... ... ... ... Бұл ... оңай анықтауға болады. Шындығында, егер
қандай да бiр уақыт мезетiнде радиоактивтi ядролардың саны N болса онда ... ... ... ... саны dN ... тең ... ... минус таңбасы dN – дi ыдырамаған ядролардың өсiмшесi ретiнде
қарастырумен байланысты. Ал λ, ... ... ... уақыт аралығында
ыдырау ықтималдылығы. Оны әдетте ыдырау тұрақтысы деп атайды. Бұл өрнектi
интегралдай отырып
lnN =-λt + const ... ... t=0 ... ... ... радиоактивтi ядролардың
санын N0 деп белгiлей отырып, const = lnN0 екенiн аламыз. Онда
N =N0 e-λt ... осы ... ... ... заңы ... ... (2.10 - сурет).
Бастапқы радиоактивтi ядролардың жартысы ыдырайтын уақытты жартылайыдырау
периоды деп атап, Т1/2 әрiпiмен белгiлейдi. Онда бұл ... ал ... ... - ... ... күнге дейiнгi белгiлi радиоактивтi ... ... 3·10-7 ... 5·1015 ... ... аралықтағы мәнге ие.
Радиоактивтi заттың активтiлiгi деп бiрлiк уақыт ... ... ... айтады, яғни
Бұл жерден активтiлiктiң радиоактитi ядролардың санына пропорционал, ал
жартылайыдраудың периодына керi пропорционал екенi көрiнiп тұр.
Активтiлiктiң ... ... ... бiрлiгi беккерель (Бк).
Беккерель деп 1 с iшiнде бiр ыдырау ... ... ... ... Нақтылы өмiрде активтiлiктiң кюри (Ки) деп аталатын
бiрлiгi жиi қолданылады. Кюри ... 1 с ... ... ... ... заттың активтiлiгi алынған.
Атом ядросының құрылысы. Атом ядроларының байланыс энергиясы
Кез-келген ... ... ... ... оң ... ... заряды жоқ нейтроннан тұрады. Протонның заряды абсолют шамасы жағынан
электронның зарядына тең. Протон мен ... ... деп ... ... ... зарядтық күйi болып табылады. Ядродағы протондардың саны
Z, Менделеевтiң периодтық жүйесiндегi ... ... ... ... Ядродағы нейтрондадың саны N деп ... 11Н және ... ... барлық ядролар үшiн N≥Z. Менделеевтың периодтық
таблицасының бiрiншi ... ... ... ... үшiн N≈Z, ал ... элементтерде нейтронның саны артықтау N≈1,6·Z.
Ядроның массалық саны деп A=N+Z болатын ... ... ... ... әдетте мынадай символмен белгiлейдi. Зарядтарының саны бiрдей, ал
массалық саны ... ... ... деп ... Изотоптардағы
протонның саны бiрдей болады да, нейтронның саны ... ... ... изотоптары: , (немесе -дейтерий), (немесе - тритий); гелийдiң
изотоптары: , ; ... ... , . ... күнi ... химиялық
элементтердiң үшжүзге жақын орнықты, ал екi ... ... ... изотоптары белгiлi.
Электронның массасы протонның массасынан 1836 есе кiшi болғандықтан ядроның
массасы атомның ... ... десе де ... ... бөлшектердiң
массасын әдетте массаның атомдық бiрлiгi (м.а.б) деп ... ... ... өлшейдi. 1 м.а.б. ретiнде сутегiнiң изотопының массасының 1/12
бөлiгi алынған. Ядро сонымен қатар өзiндiк қозғалыс ... ... ... сипатталады. Ядроның спинi нуклондардың ... ... ... ... спинi ħ/2-ге тең. Жұп нуклоннан тұратын ...... ... ... ... ... тең. Ал тақ ... тұратын
ядроның спинi (ħ бiрлiгiнде) жартылай бүтiн санға тең. Атом ... ... ... ... ... жоқ. Бұл ... ... қасиетiмен
байланысты. Сондықтан ядроның өлшемдерiн шартты түрде анықтайды. Ядроның
көлемi нуклонның сандарына ... ... ... ... R-ға ... деп есептеп, оның радиусын әдетте мынадай эмпириялық ... ... R0 =(1,3 - ... м ... ... өте аз ... ... протондардың кулондық
тебiлу күшi өте үлкен болады. Мысалы құрамында 82 протоны бар ... ... ... күшi ... мың ньтонға жетедi. Бiрақ ядро
бұл тебiлу күшiнiң ... ... ... Бұл ... ... ... ... күштен де күштi тартылу күшiнiң бар екенiн
көрсетедi. Бұл күштердi ядролық күштер деп, ал бұл ... ... ... ... деп ... ... мен нейтронның пәрмендi
әсерлесу тұрғысынан алғанда ешқандай айырмашылығы жоқ сондықтан оларды
ядролық ... ... ... бiр ... ... ... Ядролық
күштер өте аз аралықта әсер ететiн күштер болып табылады. Ол 10-15 м-ге
дейiнгi аралықта әсер ... де одан ... ... өте тез ... кетедi.
Масс-спектрограф деп аталатын құралдардың көмегiмен ядроның массасын
өлшеу кез-келген Z протоннан және N нейтроннан тұратын ... ... ... Z протон мен N нейтронның массаларының қосындысынан аз ... Ал ... мен ... ... ... ... бос ... нейтрондардың энергияларының қосындысы олардан құралған ... ... ... ... Олай болса, ядроны оны ... ... үшiн осы ... ... тең ... ... ... энергияны DЕбай ядроның байланыс энергиясы деп атайды.
ΔEбай =Zmp c2 +Nmn c2 -mя с2 =Δmc2 ... ... ... ақауы деп аталады. Ядродағы бiр ... ... ... энергиясын Δεбай деп белгiлеп, ядроның меншiктi
байланыс энергиясы деп атайды.
Резерфорд тәжiрибелерiнен атомның өлшемдерi өте кiшi ... және ... ... ... тұратыны анықталды. Ендi физиктердiң алдында
жаңа физикалық нысанды, атом ядросының құрылымы мен қасетiн зертеу мәселесi
туды. Атом ... ... ... бiрi оның ... ... ... оның мәнi ... зарядты сәйкес химиялық элементтiң реттiк
номерiне көбейткенге тең екенiн, яғни q=Ze екенiн көрсеттi.
2.3 Ядролардың бөлiнуi және ... ... атом ... ... ... оны басқа ядро мен
бөлшекке өзгертуi ядролық реакция деп аталады. Ядролық реакцияны символдық
түрде ... ... A+a->B+b ... A(a,b)B. ... ... кейбiр
жағдайда бiрмәндi болып өтпейдi, яғни A+a->B+b схемасымен қатар ... да ... асуы ... ... мүмкiн болатын жолдары ... деп ... ... ... ... ... заряд және нуклондар
саны сақталады. Сонымен қатар бұл кезде ... ... және ... ... заңы ... ... реакциялар энергия бөлiне
немесе жұтыла отырып өтуi мүмкiн. Бұл ... ... ... ... ... және ... шығатын бөлшектердiң
массаларының айырымын бiле отырып өө өрнегiнен ... ... ... ядролық реакциялардың iшiнде кейбiр ауыр ... ... ... ... Ауыр ядролар ондағы нейтронның ара салмағы
үлкен болғандықтан ... ... ... Бұл ауыр ... ... ... орташа ядролармен салыстырғанда аз болатынан көрiнiп
түр. Сондықтан мұндай ... тағы бiр ... ... ... ... ... ... бiр мысалы, уран ядросының нейтрондармен
атқылаған кезде бөлiну реакциясы алғаш рет 1939 жылы ... ... ... ... артық болғандықтан реакция кезiнде бөлшектенген
ядролармен қатар бiрнеше ... да ұшып ... ... уран ... бiр ... актiсiнде 2-3 нейтрон бөлiнедi. Егер дұрыс ... бұл ... ... басқа ядроларына барып түсiп, оларды
бөлшектейдi. Сөйтiп бұл үрдiс тасқынды ... күрт ... ... жалғасқан
реакцияны тiзбектi реакция деп атайды.
Тiзбектi реакцияны нақтылы ... ... оңай ... ... ... ... ... нейтрондар тек уранның 235 ... ... ... Оның ... 238 ... ... ... Ал
табиғи уранда 238 уранның үлесi 99,3% те 235 уранның үлесi бар ... ... ... ... ... ... ... үшiн 235 уранды
таза түрде бөлiп алу қажет. Екiншiден оның ... ... ... ... оның мөлшерi аз болса реакция кезiнде туындылайтын нейтрондар уран
ядроларына жолықпай ... ... ... ... ... ... ең аз
массасын критикалық масса деп атайды. Мысалы 235 уран үшiн оның ... ... ... ... реакция кезiнде орасан көп энергия
бөлiнедi. Уранның ... ... ... ... ... от шар ... бәрiн күйдiрiп, қиратады. Уранның бiр ядросы
бөлшектенген кезiнде 200 ... жуық ... ... Оның 165 ... ... ... ... кинетикалық энергиясы түрiнде болады
да қалғаны таза гамма-кванттардың энергиясы ... Осы ... ... 1 кг уран ... ... ... ... табуға болады,
ол 80 миллиард джоулға тең. Ол 1 кг ... ... ... ... ... энергиядан бiрнеше миллион есе артық. Сондықтан ядролық ... өте ... ... ... реакциялар
Ядролық жарылыстың энергиясын бейбiт мақсатта қолдану мүмкiн ... ... ... ... бөлiнетiн энергияны пайдалана алу ... ... ... ... алатындай болуымыз қажет. Мұндай
басқарылатын тiзбектi реакцияны ядролық ... ... ... деп ... қондырғыда жүзеге асырады. Реактордың негiзгi
элементтерi: ядролық отын, нейтрондарды шағылдырғыш және ... ... ... ... ... ... ... Реакторлар шабан және шапшаң ... ... ... ... ... ... жасалған реактор шабан ... ... Уран ... бөлшектенгенде бөлiнетiн нейтрондардың
энергиясы шамамен 1-2 МэВ. Сәйкес олардың жылдамдықтары 107 м/с, сондықтан
оларды шапшаң ... деп ... ... ... ... ... 238U ядроларымен бiрдей қарқындылықпен әсерлеседi. Ал табиғи уранда
235U уранның ара салмағы аз ... ... ... 238U ... де ... реакция жүзеге аспайды. Ал ... ... ... 2·103 мӨс) ... ... ... шабан
немесе жылулық нейтрондар деп аталады. Жылулық ... 235U ... ... ... 500 есе ... ... Сондықтан табиғи
уранды шабан нейтрондармен сәулелендiргенде оның көп ... 238U ... 235U ... ... ... ... реакцияны жүзеге асыру үшiн
нейтрондарды баяулату қажет. Реактордағы ... ... үшiн ... деп аталатын заттар қолданылады. Нейтрондарды
қарқынды баяулату үшiн ... ... ... ... ... ... керек. Әдетте баяулатқыш ретiнде кәдiмгi немесе ауыр суды
және графиттi пайдаланады. Тiзбектi реакция өтiп ... ... ... деп ... ... ... ... шығып кетпеуiн қамтамасыз
ету үшiн оны нейтрон ... ... ... ... нейтрон
шағылдырғыш болып табылады.
Реакторды басқару арнайы жасалған басқару бiлiктерi арқылы ... ... ... ... ... ... жұтатын бор мен кадмийдiң
қоспаларынан жасалады. Егер ядролық отын ретiнде уранның 235U ... ... отын ... ... ... шапшаң нейтрондармен
де жұмыс iстей алады. Бұл ... ... 238U ... ... ... ... ... жүзеге асады. Яғни уранның 238U изотопы
шапшаң нейтрондарды жұтудың нәтижесiнде ... 239Pu ... Ал бұл ... ... әсерлесу тұрғысынан уранның 235U
изотопына өте ұқсас. Сонымен шапшаң нейтрондарға арналған реактор тек 235U
изотопымен тiзбектi ... ... қана ... сонымен қатар аса
арзан және табиғатта кең тараған 238U изотопынан жаңа ядролық отын ... ... ... тек ауыр ядролар бөлiнген кезде ғана емес, сонымен қатар аса
жеңiл ... ... ... де ... ... ... ... меншiктi байланыс энергиясының жеңiл ядролар үшiн артып, ауыр
ядролар үшiн кемуiмен ... Бұл ... ... ... болып
табылады.
Радиоактивтi сәулелердiң биологиялық әсерi. Биологиялық қорғаныс
Радиоактивтi сәулелер өздерi түскен затқа, әсiресе тiрi тканьга ... әсер ... ... ... ... ... оларда бос
химиялық радикалдардың пайда болуымен және ... ... Ал бұл өте ... Ол ... ... немесе қатерлi iсiкке алып
келуi мүмкiн. Иондаушы сәулелердiң әсерi сәулелену дозасы деп аталатын
ерекше ... ... ... ... D деп ... энергиясының
сәулеленген дененiң массасына қатынасын айтады. Доза бiрлiгi ретiнде грей
деп аталатын шама алынады. Грей деп массасы 1 кг ... 1 Дж ... ... ... сол ... жұтылған энергияға тең болатын шаманы айтады.
Жұтылған сәуле дозасының сәулелену уақытына қатынасын ... ... деп ... ... ... кез-келген затқа әсерi бәрiнен бұрын
атомдар мен молекулалардың иондалуымен ... ... ... сандық өлшемi ретiнде экспозициялану дозасы деп аталатын шаманы
алады. Ол иондаушы сәуленiң ауаға әсерiмен анықталады, яғни ... деп ... ... ... кезiнде құрғақ ауада туындылайтын
бiртектi зарядтардың сол ауа массасына қатынасын ... ... ... ... ... ... ... деп аталатын жүйеден тыс
бiрлiгi қолданылады. 1 Р = ... ... доза ... ... ... әртүрлi сәулелердiң биологиялық
әсерi әртүрлi болады. Мысалы альфа-сәуленiң 1Гр-нiң тiрi организмге әсерi
гамма-сәуленiң 20 ... ... ... ... ... әртүрлi
биологиялық әсерi k - сапа коэффициентiмен сипатталады. Жұтылған ... ... ... эквиваленттi доза Н деп аталады. H=D· k.
Эквиваленттi дозаның өлшем ... ... (Зв). ... айтқанымыздай
радиоактивтi сәулелердiң тiрi организмге әсерi клеткадағы атомдар мен
молекулаларды иондауымен байланысты. Бұл ... тiрi ... ... ... салдары осы клетканың бөлiну арқылы жаңа клетка пайда ... ... ... ... ... ... ... бiлiнсе,
кейбiрi бiраз уақыттан соң ғана белгi бередi.Мысалы сәуле әсерiне ұшыраған
адам лейкоздан орташа ... 10 ... ... ... ... Iсiк ауруына
шалдығудың ықтималдылығы алған дозаның мөлшерiне пропорционал. Иондаушы
сәулелердiң биологиялық әсерi және олардың адам ... ... ... ... Жер ... иондаушы радиацияның табиғи фонының болуымен
байланысты. Бұл радиация Жер бетiнде саналы өмiр қалыптаспай ... ... ... өмiр ... осы табиғи радиация фонында ... ... фон ... ... адам ... ... қауiп
тудырмайды. Радиацияның табиғи фоны бiр ... Жер ... ... ... екiншi жағынан ғарыштан ... ... ... ... ... ... артуына ядролық
жарылыстардың да әсерi мол. Кейбiр мамандық иелерi өз ... ... ... ... ... әсерiне ұшырайды. Олар, мысалы, рентгенолог-
дәрiгерлер, атом станцияларының ... ... ... Сондықтан, сәулеленудiң адам өмiрiне қауiпсiз деңгейiн анықтау қажет
болатын. Оның мәнi бiр жыл үшiн 50 мЗв-ға тең.
Элементар бөлшектер. Бөлшектер мен ... ... ... даму ... элементар бөлшектер ұғымы бiраз өзгерiске
ұшырады. Алғашқы кезде элементар деп iшкi құрылымы жоқ, ... ... ... бөлшектердi түсiндi. Бүгiнгi күннiң түсiнiгi бойынша
элементар бөлшектерден олардың iшкi құрылымының болмауы талап ... ... деп, ... ... ... даму ... бос
күйiнде кездесетiн қарапайым бөлшектерден тұрады деп есептеуге ... ... ... бөлшектердi кейде субъядролық бөлшектер деп
те атайды. Қазiргi заманның ... ... ... осы ... ... ... ... iргелi әсерлесудiң
қасиеттерiн зерттейдi және осы ... ... ... бiр ... ... ... ... элементар бөлшектердiң iшкi құрылымдары
да кеңiнен зерттелуде.Бұл бөлшектердiң ... ... ... iшiнде
iшкi құрылымы тек жеткiлiктi жоғарғы энергияда ғана көрiнiс ... ... ... ... ... энергия физикасы деп те
атайды. Кейбiр элементар бөлшектер табиғатта бос немесе ... ... ... Бiздi қоршаған дүние негiзiнен осы бөлшектерден құралған.
Мұндай бөлшектердiң қатарына ядро құрамына ... ... ... ... ... ... ... электромагниттiк
өрiстiң кванттары болып табылатын фотондар ... ... ... ... β-ыдырауы кезiнде туатын νe нейтрино және антинейтрино,
ядролық әсерлесудiң тасымалдаушылары болып табылатын ... ( π+ , ... π-) ... ... әрi осы бөлшектердiң антибөлшектерi ашылды. Уақыт ... ... ... саны күрт өстi. ... ... олардың жалпы
саны антибөлшектерiн қоса есептегенде 350 ден асып түседi. Бiрақ олардың
аса көп ... ... ... Олар ... бос ... ... тек арнайы зертханаларда үлкен жылдамдықтағы орнықты бөлшектердi
соқтығыстыру арқылы алады. ... ... ... бөлшектер тез арада
ыдырап кетедi де ... ... ... ... ... ... ... кездесетiн болса жойылып, екi кейде үш фотонға айналады. Бұл
құбылысты аннигиляция деп ... ... ... мен оның ... ... ... мынадай түрлену болады. Бұл үрдiс кезiнде электр
зарядының, энергияның, импульстiң және импульс ... ... ... 1933 жылы Ф. и ... керi ... – атом ядросының
маңындағы гамма кванттан электрон-позитронның ... ... ... заңы бойынша мұндай ... ... ... ... ... энергияларының қосындысынан артық болуы керек.
Антибөлшектерден атом ... ... ... ... ... терiс
зарядталған антипротонның маңында оң зардталған позитрон қозғалып жүредi.
Элементар бөлшектердiң кестесiнде өмiр сүру 10-20с-тан ... ... ... жөнiнде деректер келтiрiлген. Ол жердегi бөлшектер
олардың массаларының өсу ... ... ... ... ... ал одан ауырырақтары мезондар, ал ең ... ... ... ... мен ... адрондар деп аталатын топқа кiредi. Бұл
кестедегi топтардың еш ... ... ... ... тұр. Табиғаттағы
барлық заттар, бөлшектер бiр-бiрiмен әсерлеседi. Бiр ... ... ... ... ... ... негiзiнен iргелi әсерлесу теп аталатын төрт
түрлi әсерлесудiң нақтылы жағдайда ... ... ... ... ... ... электромагниттiк, күштi және әлсiз әсерлесулер
жатады. Гравитациялық әсерлесу 1687 жылы ... ... ... ... ... ... Гравитацилық күштер кез-келген денелердiң
арасында әсер ... ... ... өте аз ... элементар
бөлшектердiң арасында бұл күш ешқандай роль ... Бұл күш ... ... ... роль ... зарядталған дене немесе бөлшек электромагниттiк ... ... ... ... болуы газ, сұйық және
қатты денелердiң қасиеттерi осы күштiң негiзiнде анықталады. Күштi әсерлесу
мезондар мен ... яғни ... тән. ... мен фотон күштi
әсерлесуге қатыспайды. Ол қысқа аралықта ғана, ... 10-15м, әсер ... ... оның мәнi ... және электромагниттiк күштермен
салыстырғанда өте үлкен. Әлсiз әсерлесуге фотоннан басқа ... ... Бұл ... әсер ету ... 10-18м. ... ... мысалдары
нейтронның, мюонның және зарядталған пиондардың төмендегi ыдыраулары.
Қазiргi заман физикасының ең күштi теориялары ... ... ... мен кванттық хромодинамикада бөлшектердiң өзара ... ... ... ... ... ... ... Осы тұрғыдан
алғанда электромагниттiк әсерлесу ол бөлшектер ... ... ... ... күштер нуклонның арасында пи-мезондардың, ал жалпы күштi
әсерлесу бұл ... ... ... ... әлсiз әсерлесу өте ауыр
бөлшектер W+, W- және Z0 ... ... ... ... Ендi ... бөлшектерге қысқаша шолу жасай кетелiк.
Лептондар – жоғарыда айтқанымыздай, күштi әсерлесуге ... ... ... ... : электрон e-, электрон нейтриносы νe, мюон μ-,
мюон нейтриносы νμ, таон τ- және таон ... ντ. ... ... антибөлшектерi бар. Нейтринолардың массасының неге тең
екендiгi жөнiндегi мәселе бүгiнгi күнге дейiн ... ... жоқ. ... ең көп ... тобы ... ... барлық iргелi
әсерлесулерге қатысады. Адронның протоннан басқасы орнықсыз. Олар белгiлi
бiр уақыттан кейiн басқа бөлшектерге ... ... ... жартылай ыдыру
периоды 10-20 – 10-24 с аралығында болады. Бұл бөлшектердi резонанстар ... ... ... байланысты адрондар спинi нөлге тең ... және ... 1/2 ... бариондар болып бөлiнедi.
Кварктар деп нағыз элементар бөлшектердi айтады. Барлық ... ... ... және ... осы ... ... ... күнде
алты кварк бар деп есептелiнедi. Олады сәйкес латынның u, d, s, c, b, ... ... Бұл ... ... және олардан адрондардың
қалай құралатыны төмендегi кестелерде келтiрiлген.
3. Физика сабақтарында ақпараттық технологияларды ... ... ... жаңа ... ... әдістемесі
Қазіргі кезде біздің республикамызда білім берудің жаңа жүйесі жасалып,
әлемдік ... беру ... ... ... ... Бұл педагогика теориясы
мен оқу-тәрбие үрдісіндегі елеулі өзгерісттерге ... ... ... ... ... жаңарып, жаңа көзқарас, басқаша қарым-қатынас,өзгеше
менталитет пайда болуда:
• білім мазмұны жаңа ... ... ... ... ... ғылымдағы шығармашылық және нарық
жағдайындағы ... беру ... ... байи ... ... дәстүрлі әдістері – ауызша және жазбаша, телефон және
радиобайланыс – қазіргі замандық ... ... ... ... ... біліммен бара-бар педагогикалық технологияның кеңінен
қолданылуына және ғылымның ... мән ... ... ... педагогикалық-психологиялық бағыттағы
негізгі ой-тұжырымдары төмендегіше сипатталады:
• есте сақтауға ... оқып ... ... бұрынғы меңгергендерді
пайдалана отырып, ақыл-ойды дамытатын ... ... ... ... ... ақыл-ой әрекетінің динамикалық
құрылым жүйесіне көшу;
• оқушыға орташа ... ... ... ... жекелеп, саралап
оқыту бағдарламасына өту.
Қазіргі білім беру саласындағы оқытудың озық ... ... ... ... болу ... ... Жаңа ... мұғалімнің интеллетуалдық, кәсіптік, адамгершілік, рухани,
азаматтық және де ... ... ... келбетінің қалыптасуына игі әсерін
тигізеді, өзін өзі ... ... ... ... ... ... ... мектепте оқу үрдісіне қажетті әдіс, тәсіл,
амал, дидактикалық ... ... ... іс-
әрекеттердің жүйелі кешені ретінде пайдаланылады.
Мектепте атомдық физика бойынша оқытылатын оқу материалының көлемі
жыл сайын ... ... ... Бұл ... оқу ... ... принциптер (оңайдан қиын материалға көшіп отыру, теориялық
талдау негізінде, өмірмен байланыстылығы ... ... ... ... ... ... алу ісін ... Қазіргі
мектеп оқулықтарында Бұл тараудың материалдарын тарихи ... ... ... деп ... ... ... ... қандай ғылыми-
теориялық және техникалық жаңалықтардың қалай ашылғандығы, атомдық физика
туралы ілімінің дамыған кезеңдері, оның ... ... мен ... ... ... ... ... айшықталады. Бұл
тарауларда көп оқу материалдарын қысқа уақыт ішінде баяндауды қажет етеді.
Сондықтан, сабақта ол ... ең ... ғана ... етіп баяндалуы тиіс. Атомдық құбылыстардың барлығына ... ... ... ... ... ... ... керек.
Сондай ақ, Бұл тарау ... оқу ... ... ... ... ... ... жүйелі жүргізілуіне және физика мен
химияда бұрынғы өтілетін тақырыптарды (молекула-кинеткалық теория, ... ... ... ... ... теория) олардың дұрыс түсінгендігіне тікелей байланысты.
Ядролық ... ... ... ... бір ... - ... көрінбейтін, қолмен сезінуге болмайтын ... ... ... ... ... де ... демонстрациялық не
лабораториялық приборлар жоқтың қасы әрі жасау да оңай ... Бұл ... ... үшін атомдық физика туралы бір қатар анимациялар мен
электронды бағдаламаларды ... ... ... ... білу - ... басты парызы. Бір ... өзі әр ... ... ... ... жүзеге асырылуы мүмкін. Былайша
айтқанда, педагогикалық технология – оқу-тәрбие үрдісінің шығармашылықпен
терең ... ... ... байланысты білім берудің
тиімділігін қамтамасыз ететін жанды құрамдас бөлігі (компоненті). ... ... ... даму ... мен ... ... 50-ден астам
педагогикалық технология қолданылып жүргендігі мәлім.
Әрбір мұғалімнің негізгі мақсаты – ... ... ... ... ... ... деген қызығуын арттыру, олардың ізденуін,
танымын қалыптастыру. Осы мақсатта ... ... әр ... ... ... ... бір ғана әдіспен шектелмей, әр сабақты
түрлендіріп ... ... ... ... ... ... фольмопроектор, магнитофон т.б. көптеп пайдаланған ... ... ... жаңа ... ... ... уақыт бөлінгені
жөн. Ол білімнің сапалы да тиянақты болуына көп ... ... ... бағалағанда бір материалды білгендігімен ғана емес,
өткен материалды қамти отырып бағалаған дұрыс. Ол үшін ... ... ... қажет. Бір-біріне сұрақтар қойғызып, жауабын нақтылап отыру
керек. Сабақ берудің түрлі формаларын, ... ... тек пән ... ... ... үшін де ... Д. Ушинский «Мұғалім өзінің білімін үздіксіз көтеріп отырғанда ғана
мұғалім, оқуды, ізденуді тоқтатысымен оның ... де ... ... ... ... ... ... Олай болса, әр
сабағымызды ізденіспен өткізуіміз керек [14].
2. Физика сабағын ... ... ... ... ... ... ... ішіндегі негізгі, әрі іргелі
ғылымдардың бірі, ол ... ... ... ... болып аталады.
Физиканың мектептегі бағдарламасының басым ... ... ... ... ... ... салаларға негіз бола алады.
Физиканың көптеген қырлары бар, ол адамның ұқыптылық, ынталылық,
жаңаны қабылдау тәрізді, өзгеріске жиі ... ... ... ... бейімделушілік сияқты жеке қасиеттерін де дамытуға көп
үлес қоса алады.
Оқу ... жаңа ... ... ... ісі ... ... байланыста өткізіледі, сондықтан физик мұғалімдер
компьютерлік техниканы меңгеріп қана ... оны өз ... ... ... ... сәттерде физика курсын мазмұнын да қайта карап, оның
компьютерлік сүйемелдеуде пайдалануға болатын бөлімдерін ... ... ... кұрастыру кажет. Жаңа технологияларды физикада
пайдалану ісі бұрынғы белгілі ... ... ... ... ... ... ... сабақ беру әдістемесі педагогикалық ғылымдар жүйесінің бір бөлігі
болып табылады, пән ... ... ... ... ... ... ауыстыруға болмайды. Тек кейбір тақырыптар мен ... ... ғана ... ... ... ... ... пәнді
жақсы игеруінің басты шарты мүғалімнің осы сабаққа ... ... ... ... Жаңа ... - педагогтың мүмкіндігін
күшейтетін құрал, бірақ ол ... ... ... ... ... ісін ... ... оны негіздеу осы тұрғыдан
карастырылуы ... ... ... ... мынадай факторлармен сипатталады:
• физикада компъютерді пайдалану арқылы оқу сапасының артуы мен оқыту
аймағының кеңеюіне байланысты ... ... ... сай ... компьютерлік технологияның бұрынғы дәстүрлі пәндерге, оның ішінде
физикаға араласуы, енгізілуі;
• оқушылардың әр ... ... ... ... игеріп,
соларды тұтыну тәсілдерінің қалыптасуы, яғни оларды игеру ... ... ... ... енгізеді;
• физикалық түсініктер мен концепцияларды оқып үйренуге қажет жоғары
деңгейдегі ойлау қабілетін қалыптастыру мен ... ... ... ... ... ... болуы, т.б.
Қазіргі кезде компьютер
арқылы физиканы ... ... ... ... жоқ. ... 80 ... ортасында басталған компьютерлік программалар
көмегімен оқыту жұмыстары ... ... бере ... ... ... сапасы төмен болды да, олар бұрынғы қолданылып
келе жатқан технологиялардан аскан нәтиже бере алмады. Оған қоса ... ... де ... ... ... жоқ. ... да, ... де компьютерлерді тұрақты оқу кұралы
деп санамады. Кейбір зерттеушілер тіпті сол компьютерді оқу ... ... ... ... қарады. Қазірде жағдай өзгеріп,
мектептегі физика сабағын компьютер ... ... ... негіздерін,
әдістемелерін жасау қажеттілігі туып ... ... өз ... ... формасы және ерекше өткізу
тәсілі бар екені белгілі. ... ... ... ... ... атап өтейік:
• оқыту мақсатын анықтау;
• өтілетін тақырыптың, бөлімнің материалдарын талдау, керектілерін
таңдап алу және оның ... ... ... ... ... ... сабақты жобалау, яғни оның сценарийін құрастыру;
• сабақты жүргізудің программасын (программалау тілінде) ... пән ... ... ... ... жасау;
• педагогикалық эксперимент;
• оқу процесіне компьютерлік сүйемелдеуі бар сабақтарды кіргізу.
Компьютерлік сүйемелдеуі бар ... ... ... ... ... ... ... оқыту мақсаттарын анықтаудан басталады.
Педагогикада оқыту мақсаттарының үш түрі ... ... ... ... ... және тәрбиелеу [15] .
Білім беру мақсатын жүзеге ... ... ... ... жаңа көлемін игереді, оның сапасын арттырады, деңгейін
өсіреді. Бұл мақсат екі ... ... ... ... негіздерімен, нақты фактілермен, түсініктермен,
заңдармен, теориялармен таныстыру;
• жалпы әлеуметтік пәндік және ... ... ... ... яғни ... ... қолдану тәсілдерін меңгеру.
Дамыту мақсаттары жеке тұлғаның бойындағы сапалық касиеттерді
дамытудан тұрады. Бұл ... да үш ... атап ... ... ... ... жататын іс-әрекеттерді табысты түрде орындау;
• іздеу әрекеттері;
... ... ... - әр ... ... ... есте
сақтау, пайымдау түрлерін игеру.
3.3 Электронды оқулық – қазіргі кездегі білім берудің негізгі ... ... ... ... білім беруде компьютерлік
технологияларды тиімді қолданудың факторларының бірі ... ... оқу ... жасауда ерекшелік, педагогикалық, ... ... ... Қазіргі кезде электронды оқу құралы
қандай болу керектігі жайлы бір мәнді нұсқаулар жоқ, ... ... ... ... оқу ... ... көмегін тигізуі мүмкін.
Электронды басылымдар мәтіндік, графиктік, музыкалық, видео, фото ... ... ... ... ... оқу ... кез-келген
электронды тасығышта орындалуы немесе жергілікті, не ауқымды ... ... [15] ... ... беру ... электронды оқу құралы маңызды рөл
атқарады: компьютерлік технологияларды қолданып, ол дәстүрлі электронды
оқулыққа тән және ... ... ... шеше ... ... ... оқу ... қолданып, студент қажетті ақпаратты ... ... ... пен оқытушы құрған көмекші ... ... ... ... ... ... күрделілілгі мен дербес
компьютерлердің өндірісінің өсуі қолданушыға қолданылатын қосымшалардың
барлық атқаратын ... ойда ... ... ... түсуде.
Сондықтан күнделікті жұмыста операциялық жүйенің немесе программалық
жабдықтың ... ... ... бермейді. Кіріспе оқу курсында ең
маңызды командалармен жұмыс жасауды үйретеді. Қолданушының ... ... ... қорқыныш сезімінен арылған соң, жеткілікті тәжірибе жинап
алғаннан кейін программаның барлық мүмкіндіктерімен танысқысы ... ... ұзақ ... ... емес, қысқа әдістемелік құрал
қажет. Құралдағы ... ... ... ... талап етілетін мәліметті
алуға ыңғайлы түрде беріледі. Бөлімдерді бірегей ретпен құру ... тез ... ... тудырады және іздеу уақытын қысқартады.
Сілтемелер қарастырылған сұраққа ... ... ... тез ... ... ... ... педагогикалық жоғары оқу орындарының
студенттеріне арналған электронды оқу құралдарына тән ... оқу ... үшін ... ... ... ... ... оқу құралының құрылымы:
1) оқу материалының блогы;
2) ішкі бақылау мен ... ... ... ... ... блогы;
4) ішкі бақылау блогы.
Жоғарыда көрсетілген блоктар келесідей түрде бір-бірімен ... ... ... ... ... ... ... бөлім
міндетті түрде теориялық мәлімдемелерден және өзін-өзі ... ... ... ... ... оқу ... ... оқыту блогы,
ақпараттық блок және ... ... ... ... ... ... былайша анықталады, негізінен электронды
оқулықтар студенттердің өзіндік жұмысын ... үшін ... ... ... қай уақытта және қалай оқытылуы керек екені көрсетіледі.
Дайындалған ... ... ... ... ... ... материалының блогына талаптар:
1) пәндік материалдың айқын құрылымы. Барлық оқу материалы модуль бойынша
дұрыс құрылған және модульдерді оқыту реті мен оның ... ... ... ... Әрбір модуль бөлімдерге, тақырыптарға ... ... ... ... материалдың күрделілігімен
анықталады.
2) пәнді ... ... ... ... ... ... ... бөлімнің немесе тақырыптың
мазмұны қысқа, анық ... ... ... ... ... ішкі (мысалы, терминдер сөздігі) және
сыртқы (мысалы, үлгіленетін программаға ... ... ... алуы ... ... ... ... сұлбалар, суреттер, видео және
аудио қойылымдар ) бар болуы;
Өзін-өзі бақылау блогына қойылатын талаптар:
өзін-өзі бақылау блогының құрамына жататындар:
1) ... ... ... ... ... ... дұрыс орындалмау кезінде сәйкес ... мен ... ... ... ... ... ... элементтері болуы
тиіс: сұрақтар, жаттығулар. Бұл ... ... ... ... ... мен ... дұрыс жауаптар оқулықтың өзінде
«қорғаныс» тәрізді, өйткені тек ... ... ... ... шешкеннен
кейін ғана студентке өз бағасын білуге мүмкіндік береді. Жаттығуларда
шешімнің нақты сипаттамасы ... ... ... ... ... ... электронды оқу құралын қолдану студенттердің өзіндік жұмысын
ұйымдастыруда өзін-өзі оқыту блогына қатаң талаптар қояды. Оқулықта ... ... ... ... қосымша мәлімдемелер (картинкалар, видео, аудио-қойылымдар);
2) курс бойынша хрестоматия (классикалық ... ... ... ... сөздігі.
Сонымен бірге, оқулықтар ғылыми-әдістемелік және ... өтуі ... ...... оқулығына жалпы талаптарға; ғылыми
қағидаларға, мазмұнның оқу-әдістемелік аппараттың бар болуына сәйкес
олардың толықтылығын ... ... ... бар, ол ... ұқыптылық, ынталылық,
жаңаны қабылдау тәрізді, өзгеріске жиі ұшырайтын әлеуметтік, техникалық,
табиғи құбылыстарға бейімделушілік сияқты жеке ... де ... ... қоса ... ... жаңа информациялық технологияларды енгізу ісі ... ... ... өткізіледі, сондықтан физик мұғалімдер
компьютерлік техниканы меңгеріп қана қоймай, оны өз ... ... ... ... сәттерде физика курсын мазмұнын да қайта карап, оның
компьютерлік сүйемелдеуде ... ... ... ... ... әдістемелерін кұрастыру кажет. Жаңа технологияларды физикада
пайдалану ісі бұрынғы белгілі әдістемелермен қатар педагогикалық ... ... ... ... ядро физикасы қазіргі физиканың ең алдынғы ... ... ... ... бірі. Атом және ядро физканың
күнделікті тұрмыста, технологияда және энергетикадағы ... ... ... ... әр ... салаларында, мысалы энергетикада,
медицинада байқалып жүрген прогресс. Республикадағы ... ... ... ... ... дайындауға гранттардың бөлінуі
физикалық білімнің қажеттілігі мен оның сапасына деген сұранысты арттырып
отыр. Мектептегі ... ... ... тек қана ... ... таныстырып қана қоймай, сонымен бірге, қазіргі ... ... ... де ... ... ... ... қолдана білу дағдысын қалыптастыруы керек.
Диплом жұмыс нәтижесі бойынша төмендеігідей ... ... ... ... ... ... әдістемесіне қысқаша теориялық талдау жасалды;
2. Жаратылыстану бағытындағы орта мектептің 11 – ... ... ... ... ... ... кеңінен талданды;
3. Ядролық физика сабақтарын факультатив сабақтарда ... ... ... ... ... ... бағытында мынадай мәселелерге анимациялық
көріністер дайындалды.
а. α-β-γ- бөлшектердің өтімділік қасиеті.
ә. Сәулелердің электро магнит өрістерінде ауытқуы.
б. Реактордың ... ... ... ... ... ... Резерфорд тәжірибесі
Қазақстанда оқыту ісін ақпараттандыру білім беру сапасын көтереді,
оқушылардың әдістемелік өсу деңгейін ... ... Орта ... оқу
орындарында болашақ мұғалімдерді кәсіптік дайындау сапасын ... ... ... ... ... ... мүмкіндік береді.
Әдебиеттер тізімі
1. Бендетти С. Ядерные взаимодействия, М.: Атомиздат, 1968г.
2. Қадыров Н. Ядролық ... ... ... ... ... ... ... А.И. Физика атомного ядра и элементарных частиц.-м.,
4. Ракобольская И.В. Ядерная физика. -М.:МГУ, 1971. -293 с.
5. ... И.Е. ... ... по атомной и ядерной физике. –
М.:Энергоатомиздат, 1984.-215C.
6. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. -М.:Наука ... ... ... Н., ... В., ... ... ... М., Атомиздат,
1976т -
8. Мухин К.Н. ... ... 1,2. ... ... ... дат, ... ... Широков Ю.М., ЮдинМ.И., Ядерная физика.-М.:Наука.1983ж.Де
10. Широков Ю.М., Юдин Н.П. ... ... -М.: ... ... с.
11. Тоқбергенова У.Қ, Қазақбаева Д.М, Кронгарт. Б. А. жалпы білім беретін
жаратылыстану – ... ... 10 – 11 ... ... оқу ...... 2010 . – 18 ... Тоқбергенова У.Қ, Қазақбаева Д.М және басқалар жалпы білім беретін
қоғамдық – ... ... 10 – 11 ... ... ... ...... 2010 . – 14 б.
13. Тұяқбаев С. Насохова Ш.Б. және т.б. Физика 11 – сынып жаратылыстану ... ... ... ... Мектеп, 2007. 238 – 294 бет
14. М.Құдайқұлов. «Физиканы оқыту әдістемесі», Алматы, 2000ж
15. Бақтыбаев А.Н., ... А. ... ... ... ... –А ... бөлшектердің өтімділік қасиетіне анимациялық көрініс
Қосымша – Ә.
Сәулелердің электро магнит өрістерінде ... ... ...... ... ... ... анимациясына көрініс.
Қосымша – В.
Термоядролық синтез реакциясына анимациялық көрініс.
Қосымша –Г .
Резерфорд тәжірибесіне анимациялық ...

Пән: Педагогика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 68 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 000 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Биогенді элементтерді оқытудағы өзіндік жұмыстарды ұйымдастыру45 бет
Газет мақалалары тақырыптарының синтаксистік құрылымы35 бет
Математикадан факультативтік сабақтар өткізу әдістері20 бет
Орта мектепте факультатив курстарында электротехниканы оқыту71 бет
«Ядролық дәуірдегі геосаясат»5 бет
Адамзат үшін ядролық сынақтың салдарлары14 бет
Газет мақала тақырыптарын зерттеу145 бет
Жер бетінің радиоактивті ластануы (семей ядролық полигоны)12 бет
КХДР ядролық дағдарысын шешуге қатысушы мемлекеттер мүдделерінің қарама-қайшылығы55 бет
Орта мектепте біріктірілген сабактарда компьютерлік технологияларды пайдалану34 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь