Z - laenguarv N - neutronite arv Nukleonite summaarse massi ja tuuma massi vahet nimetatakse massidefektiks . Mass on samaväärne energiaga. Seoseenergia On energia, mis läheb vaja tuuma täielikuks lõhustamiseks tema koostisosadeks prootoniteks ja neutroniteks Eriseoseenergia on seoseenergia nukleoni kohta. Eriseoseenergia ühik on 1 MeV. tuumareaktsioonid On tuumade muundumised, mis toimuvad tuumade vastastikmõjus elementaarosakeste või teiste tuumadega. Tuumareaktsioonil eraldub energia, kui lähteproduktide seisumasside summa on suurem lõpp-produktide seisumasside summast. Vastasel korral energia neeldub. Tuumareaktsioonide liigid on ka:
toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht); S - stsintsilloskoop (mikroskoop, mille ette on pandud tsinksulfiidiga kaetud ekraan). Mõõdetakse hajumisnurka . Planetaarne aatomimudel 2. teema - Bohri postulaadid
tänapäevani lõplikult selge. Aatomi tuum mõjutab otseselt elektronkatte struktuuri, sest see kujuneb tuuma positiivse laengu mõju väljas.Tuum valitseb oma elektrilaenguga elektrone tänu elektrilise mõju kaugeleulatuvusega. Aatomi kvantmehaanilises mudelis määrab üheselt elektronkatte kihilise struktuuri elektronide koguarv Tuum tervikuna määrab ära elektronide arvu aatomi elektronkattes ja nende asetuse valemiga 2 n 2 . Muus osas on aatom ja selle tuum täiesti eraldi vaadeldavad, sest neid eraldavad ruumilises ulatuses viis suurusjärku. Kui välja arvata prootonite arv, siis tuuma siseehitus aatomi elektronkattele mõju ei avalda ja tuum ise on on elektronkatte uurimise vahenditele kättesaamatu. Seepärast käsitletakse tuumamudelit täiesti eraldi, kuigi see peaks olema osa aatomimudelist. Tuum koosneb nukleonidest. Jõud nende osakeste vahel on väga tugevad. Nende jõudude
1.Aatomi ehituse kvantitatiivse teooria loomisel, mis võimaldaks selgitada aatomite spektrite seaduspärasusi, avastati uued mikroosakeste liikumise seadused kvantmehaanika seadused. Thomsoni mudel oli esimene välja pakutud aatomimudel. Thomson oletas, et positiivne laeng täidab ühesuguse tihedusega kogu aatomi ruumala. Lihtsaim aatom, vesiniku aatom, kujutab endast positiivselt laetud kera raadiusega umb 10 astmel -8cm, mille sees asub elektron. Keerukamates aatomites asub positiivselt laetud kera sees mitu elektroni. Aatom sarnaneb keeskiga, milles rosinate rollis on elektronid. Rutherfordi katsed. Elektronide mass on aatomite massist tuhandeid kordi väiksem. Kuna aatom on tervikuna nautraalne, siis langeb järelikult aatomi massi põhiosa aatomi positiivsele laengule. Ta soovitas aatomi
Aatomi tuum Aatomi tuum on mõõtmetelt suurusjärgus 1013 cm. Tuum on väga suure tihedusega. Oma olemuselt on tuum liitosake. Tuuma põhiline koostisosake on prooton (1913) Lisaks prootonitele on tuumas veel neutronid. (1932) nukleonid (lad k nucleus tuum) prootonid ja neutronid Tuuma laeng ja mass Prootoni laeng on positiivne ja võrdne elektroni laenguga Neutronil laengut ei ole Prootonite arv tuuma laeng. Võrdne järjenumbriga perioodilisuse tabelis. Tähistatakse täisarvuga Z Prootoni mass 1836,1 elektroni massi 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass 1838,7 elektroni massi 1,6749 · 1027 kg Tuuma massiarv
Prootonite arv tuumas (laenguarv ehk aatomnumber Z) määrab, millise keemilise elemendi aatomiga on tegemist. Et prootonite arv tuumas võrdub ka elektronide arvuga elektronkattes (ioniseerimata aatomi korral), on erineva prootonite arvuga aatomitel erinevad keemilised omadused ja optilised omadused. Bohri postulaadid 1) Aatomid võivad eksisteerida nn. statsionaarsetes olekutes, kus nad energiat ei kiirga 2) Üleminekul ühest kvantolekust teise, aatom, kas kiirgab või neelab footoni või mitu footonit Tugev interaktsioon=tuumajõud tugeva interaktsiooni ülesandeks on prootonid ja neutronid tuumadeks siduda. Tuumajõud on jõud, mis mõjuvad prootonite ja neutronite vahel aatomituumas. (Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest (elektrostaatilisest) tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid
-osake on elektron. 3. Tuum on liiga suur ning prootonitevahelised elektrostaatilised tõukejõud võtavad võimust, tuum heidab endast tükikese lahti- selleks on heeliumi tuum , seda nimetatakse -osakeseks. · Neutronite paljunemistegur Neutronite paljunemistegur näitab ühe põlvkonna neutronite arvu suhet eelmise põlvkonna neutronite arvuga. Kui k (ehk paljunemistegur) on võrdne arvuga 1, siis toimub kontrollitud reaktsioon. See tähendab, et ühest neutronist tekib uuesti üks vaba neutron, mis saab reaktsiooni põhjustada. Kui k<1 siis reaktsioon hääbub ja kui k>1 siis tekib kontrollimatu ahelreaktsioon nagu nt tuumapommis. · Raskete tuumade lõhustamine, energia vabanemine Tuumareaktsioonides tekivad uued keemilised elemendid. Sobivaim vahend tuumareaktsiooni esilekutsumiseks on neutronite voog. Neutron tänu laengu
Tuumafüüsika Millega tegelevad tuumafüüsikud? Tuuma ehitus Tuumareaktsioonid Radioaktiivsus Kiirgus Termotuumareakt sioonid 2 Tuuma mõõtmed Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomi läbimõõt 1010m Tuum on umbes 100 000 Tuuma läbimõõt 1015m korda väiksem kui aatom Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tema suurust mõõtis esmakordselt E. Rutherford 1911. aastal. 3 Tuuma koostisosakesed 4 1913.a. Tuuma koostisosakesed nukleonid 1920.a. Prooton Neutron Prootonite arv tuumas Tuuma "täiteaine" määrab keemilise Elektriliselt elemendi. neutraalselt laetud Prooton on positiivselt
tiirlevad erinevatel orbiitidel elektronid d. Bohri planetaarne mudel keskel tuum (+), elektronid (-) tiirlevad ümber tuuma erinevatel orbiitidel ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kvantide kaupa. 3. Millistest osakestest koosnevad aatomituumad? Kuidas on nende osakeste ühine nimetus? Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest - nukleonidest 4. Mida näitab keemilise elemendi järjekorranumber Z? Mida massiarv A? Z prootonite arv tuumas, A tuuma massiarv, A=N+Z 5. Mis on isotoobid
orbiitidel elektronid d. Bohri planetaarne mudel keskel tuum (+), elektronid (-) tiirlevad ümber tuuma erinevatel orbiitidel ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kvantide kaupa. 3. Millistest osakestest koosnevad aatomituumad? Kuidas on nende osakeste ühine nimetus? Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest - nukleonidest 4. Mida näitab keemilise elemendi järjekorranumber Z? Mida massiarv A? Z prootonite arv tuumas, A tuuma massiarv, A=N+Z 5. Mis on isotoobid
KT 5 KORDAMINE 1. Milline on tuuma koostis: osakeste nimetused, laengud ja nende tähised? Prooton Z = 1 , Neutron N = neutraalne osake, laeng puudub 2. Mis on massiarv ja isotoop? Massiarv (A) on nukleonide koguarv. (Prootonid+neutronid) Isotoop- keemilise elemendi tuumad, milles prootonite arv on jääv, kuid neutronite arv võib muutuda. 3. Mis jõud on tuumajõud ja tuumajõu eripära? Tuumajõud tuumaosakeste vahel mõjub üks neljast vastastikmõju liigist. See on tugev vastasmõju, mis hoiab tuuma koos. Arvuliselt suur, kuid väikese mõjuraadiusega. 4. Mis on ja kelle poolt avastati looduslik radioaktiivsus? Loodusliku radioaktiivsuse avastas Becquerel, tehes katseid uraanisooladega.
Kordamine. Radioaktiivsus. 1. Mis on radioaktiivsus? Radioaktiivsus oa aatomi lagunemine laetud osakesteks ja teiseks aatomiks, mille keemilised omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad. 2. Millest oleneb tuumade püsivus? Tuumade püsivus oleneb tuumalaengu ja massiarvu suhtest. 3. Mis moodustavad alfakiirguse? Alfakiirguse moodustavad heeliumi aatomite tuumad. 4. Mis moodustavad beetakiirguse? Beetakiirguse moodustavad elektronid, mis tekivad radioaktiivse elemendi ühe neutroni muundumisel prootoniks 5. Mis moodustavad gammakiirguse? Gammakiirguse moodustavad elektomagnetlained. 6. Nihkereeglid. · Alfa-lagunemine tuum kaotab kahekordse elementaarlaengu suuruse positiivse elektrilaengu ning tema mass väheneb kuni 4-aatommassi ühiku võrra. Element ninhkub perioodilisustabelis kahe ruudu võrra ettepoole.
1. Thomsoni aatomimudel- kirjeldus Thomsoni aatomimudeli (1903) järgi koosneb aatom ühtlaselt jaotunud positiivsest elektrilaengust ja negatiivse elektrilaenguga elektronidest, mis selles liiguvad. 2. Rutherfordi katse. Planetaarne aatomimudel. Vastuolud klassikalise füüsikaga Kullalehe katse: kiiritas alfa oskestega kullalehte, vaatas kuidas kulla aatom muudab alfa osakese liikumis suunda. Sai teada, et aatomil on tuum ja aatomitest väljaspool on elektronid, mis tiirlevad selle ümber. Planetaarmudeli (1904) järgi on aatom suur positiivse elektrilaenguga kera, mida ümbritsevad negatiivse elektrilaenguga elektronid. Vastuolu klassikalise füüsikaga: Ringjoonelistel orbiitidel tiirlevad elektronid peaksid kiirendusega liikudes kiirgama elektromagnetlaineid,mis vähendaks nende energiat,kuid tegelikult on aatomid stabiilsed. 3
suuteline ületama prootonite elektrostaatilist tõukumist Prootonite arvule tuumas vastab aatomi järjenumber perioodilisus tabelis ehk aatomnumber - Z Nukleonide koguarv nim massi arvuks, nukleonid m=aatomi massiga Isotoop keemilise elemendi tuum võib sisaldada erineva arvu neutroneid, kuid sama palju prootoneid Seoseenergia energia, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks Eriseoseenergia seoseenergia ühe nukleoni kohta Tuuma mass ei ole võrdne üksikute nukleonide masside summaga Tuuma mass on alati väiksem tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summast Massidefekt nukleonide summaarse massi ja tuuma massi vahe Stabiilne aatomituum tuum on stabiilne kui tema energia on minimaalne Stabiilsuseks peavad olema täidetud kolm tingimust: 1. Prootonite tõukumine teeb suured tuumad ebastabiilseks 2. Tuumas on energiatasemed täitunud järjest 3
Kontrolltöö aatomi-ja tuumafüüsikast 1. Tuumafüüsika: tuuma ehitus, tuumajõud, nukleonid, seoseenergia (tuuma seoseenergia arvutamine massidefekti ja eriseoseenergia kaudu). 2. Tuumareaktsiooni mõiste. Tuumareaktsioonide võrrandite kirjutamine, lähtudes laengu ja massi jäävuse seadustest. 3. Radioaktiivsus ja selle liigid. Nihkereeglid alfa-, beeta- ja gammakiirguse kohta. Võrrandite kirjutamine. Poolestusaeg 4. Raskete tuumade lõhustumine neutronite toimel. Kiired ja aeglased neutronid. Ahelreaktsioonid. Kriitiline mass. Neutronite paljunemistegur. Aatomi tuum on mõõtmetelt suurusjärgus 10-13 cm
Z- prootonite arv N- neutronite arv Tuumajõud o Tuumajõud on kahe või enama nukleoni vahel olev jõud, mis hoiab koos aatomituuma. o Tuumajõud põhineb tugeval vastastikmõjul. Tuuma ehitus o Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev) o Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga. o Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. o Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul siiski pigem megaelektronvoltides. Villu Stabiilsed tuumad o Tuuma võimalik suurus on piiratud. o Tuuma stabiilsuseks peab olema täidetud kolm tingimust: 1
osakese läbilennul lühike vooluimpulss. 12.Vaadeldud fundamentaalosakeste ja vastastikmõju süsteem kannab standardmudeli nime. Kujunes välja seoses c-kvargi ja leptoni avastamisega, t kvark samuti. Leidmata on veel Higgsi osake. Praegu otsib teadus edasi, et seletada standardmudeli põhiparameetreid: võimalikke uusi osakesi. 1931 ehitati esimene kiirendi. Elementaarosake - elektron, neutron, prooton, footon mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik. I murrang(1932-1934): 1. J. Chadwick avastas neutroni. Sellele järgnes tugeva vastastikmõju avastamine. 2. K. Fayans ja F. Soddy sõnastasid nihkereeglid. 3. C. Anderson avastas positroni. 4. F. ja I. Curie avastasid tehisradioaktiivsuse ja lõid beeta-lagunemise teooria. 5. F. ja I. Joliot-Curie tõestasid, et elektron ja positron annihileeruvad kohtumisel ning sünnib
Järeldus: kujutas ette, et aatomi keskel on positiivne tuum, mille läbimõõt on võrreldes aatomiga 100 000 korda väiksem. Samal ajal on enamus aatomi massist tuumas. Elektronid tiirlevad ümber tuuma. Elektronide kogulaeng ja tuuma laeng on võrdsed. Rutherfordi teooria puudused: 1. Ei selgitanud energia (nt.valgusenergia) kiirgumist ja neeldumist (kui laetud osakesed liigucvad kiirendusega , siis peaks aatom koguaeg energiat kiirgama. Tegelikult kiirgab ainult siis, kui ta on energiat väljaspoolt ise juurde saanud. Neelab ja siis kiirgab): 2. Ei selgitanud seda, miks aatom on suhteliselt püsiv (energia kiirgamise tagajärjel peaks elekrtoni orbiidi raadius vähenema ja elektron langema tuuma). 2. Tuum on: · kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. · Tema mõõtmed on umbes sada tuhat korda väiksemad kui aatomil. Tuuma on aga koondunud suurem osa aatomi massist
mõjul lüües pinnast elektrone, kui positiivselt ja klaasi ettepanekul ei tühjene. 4. Fotoefekti punapiir- sagedus fmin, mille korral võib tekkida efekt (f(sagedus)=A(väljusitöö)/h) 5. Aatomi ehitust- koosneb positiivse laenguga elektrilaenguga tuumast, mida ümbritseb negatiivne elektronkest. Prootonid, neutronid ja elektrorid. 6. Bohri aatomimudel- *elektronid liiguvad aatomis ainult kindlal orbiidil. *elektroni üleminekul ühelt orbiidilt teisele, aatom kiirgab ja neelab valgust kvantides. 7. De Broglie hüpotees- kõigil osakestel on lainelised omadused. 8. De Broglie laine- vabalt liikuvate osakeste leiulaineid. (λ=hp=hmv) 9. Kvantmehaanika põhivõrrandi e Schrödingeri võrrand- kvantoleku muutumine süsteemis. 10. Tuumajõud- kahe või enama nukleoni vahel mõjuv jõud, mis hoiab koos aatomituuma. Omadused- Väga väikeste vahemaade juures on tuumajõud tõukuv; Tuumajõud on väga väikese mõjuraadiusega; Tuumajõud on
Kui keemilistes reaktsioonides toimuvad aatomite ja molekulide ümberkorraldumisedjne siis tuumareaktsioonides toimuvad protsessid, kus tuumad võivad ühineda ümber korralduda ja laguneda . Tuumade ühinemisi , ümberkorraldumisi ja lagunemisi nim tuumareaktsioonideks, mis tavaliselt toimuvad aatomituumade põrkumisel teiste tuumade või elementaarosakestega, radioaktiivse lagunemise jaoks pole aga väliseid põhjuseid vaja. Liitosakese seoseenergia on võrne minimaalse tööga mis kulub selle liitosa lõhkumiseks koostisosadeks. Tuuma seoseenergia oleneb üsna omapärasel viisil massiarvus, mugavaim on seda sõltuvust jälgida , kui tuuma seoseenergia jagada massiarvuga, st. vaadata ühe nukleoni kohta tulevat seoseenergiat. Tuumajõudude ja tuumade seoseenergia olenevus massiarvust viib selleni , et tuumareaktsioonidest on võimalik suuremal hulgal energiat saada kahes piirkonnas kergete
1. Prootonite arvu tuumas määrab aatomi järjenumber perioodilisuse tabelis e. aatominumber, mille tähis on tavaliselt Z. (Keemilise elemendi järjenumber Mendelejevi tabelis). · Neutronite arvu tähistatakse tähisega N, nukleonide koguarvu tähistatakse sümboliga A. Aatominumbrit tähistatakse tähega Z. Selleks, et arvutada neutronite arvu tuumas, tuleb lahutada nukleonide koguarvust aatominumber e. prootonitearv aatomis. (N=A-Z) 2. Isotoobid on tuumad, mis sisaldavad sama arvu prootoneid, kuid erineva arvu neutroneid. Näide: süsinuku tuumas on alati 6 prootonit, kuid neutroneid võib seal olla 5;6;7;8;9 või isegi 10. 3. Radioaktiivsel elemendil on radioaktiivne poolestusaeg, mis iseloomustab radioaktiivsete elementide aatomite eluiga. See on ajavahemik, mille jooksul lagunevad pooled antud elemendi aatomitest ehk poolestusaja jooksul väheneb radioaktiivse aine mass poole võrra.
fp = h A elektroni väljumistöö ainest, h Plancki konstant V. AINE STRUKTUUR I. Aatomifüüsika Bohri aatomimudel on aatomifüüsika idealiseeritud objekt, milles on aatomi planetaarmudelit täiendatud Bohri postulaatidega. Peakvantarv on täisarv, mis määrab elektroni energiataseme aatomis. Kui n = 1 , on aatom põhiolekus, kui n > 1 , on aatom ergastatud olekus. Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. Peakvantarvule n vastavas elektronkihis saab olla maksimaalselt 2n 2 elektroni. Bohri I postulaat Aatom võib olla ainult statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia. Selles olekus aatom ei kiirga, vaatamata elektroni liikumisele ümber tuuma.
fp = h A elektroni väljumistöö ainest, h Plancki konstant V. AINE STRUKTUUR I. Aatomifüüsika Bohri aatomimudel on aatomifüüsika idealiseeritud objekt, milles on aatomi planetaarmudelit täiendatud Bohri postulaatidega. Peakvantarv on täisarv, mis määrab elektroni energiataseme aatomis. Kui n = 1 , on aatom põhiolekus, kui n > 1 , on aatom ergastatud olekus. Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. Peakvantarvule n vastavas elektronkihis saab olla maksimaalselt 2n 2 elektroni. Bohri I postulaat Aatom võib olla ainult statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia. Selles olekus aatom ei kiirga, vaatamata elektroni liikumisele ümber tuuma.
Aatomi tuum on positiivse laenguga ja mõõtmetelt väga väike. Enamus aatomi massist on kogunenud aatomi tuuma. · Mis on elementaarlaeng? Millistel osakestel, millise laenguga esineb? Elementaarlaeng on väiksem iseseisvalt eksisteeriv laeng 1,6x10-19 C Esineb prootonitel (positiivne) ja elektronidel (negatiivne) · Milline on aatomi planetaarmudel? Aatomi planetaarmudel on aatomi ehituse võrdlus päikese ja planeetide/taevakehadega. Aatom on tuumas keskne nagu päikesesüsteemis päike ning igal erineval tasandil tiirlevad ümber aatomi elektronid (planeedid ümber päikese). · Kuidas on seotud elektronide üleminekud aatomis neeldumise ja kiirgus spektriga? Spektri joonte paigutuses esineb üldjuhul korrapära, mis väljendub selles, et spektrijooned on koondunud spektraal seeriatesse. Kui elektron liigub kõrgemale orbiidile, siis ta aatom neelab energiat,
alfakiirgusel, kuid siiski palju väiksem kui gammakiirgusel. Beetakiirguse peatamiseks on vaja õhukest metall- lehte.Beetakiirgus võib tekitada kiirgustõbe, vähki ja surma.Beetaosake = elektron, massiarv 0, laeng -1. - kiirgus-gammaosakestel seisumass puudub, energia on kõige väiksem.ohtlik kiirgus, mis on kõige enam põhjustatud selle läbitungimisvõimest.kasutusel piirivalves ja ka nt. meditsiinis.gammaosake = gammakvant, massiarv 0, laeng 0 Tuuma seosenergia. Aatomituuma seoseenergia on energia, mis on tarvis aatomituumale anda, et lõhkuda see üksikuteks nukleonideks Eriseosenergia Eriseosenergia on seoseenergia ühe nukleoni kohta. Massidefekt Massidefekt on aatomituuma moodustavate prootonite ja neutronite seisumasside summa ja aatomituuma seisumassi vahe. Aatomituuma massidefekt on võrdne tuuma seoseenergiaga. Tuumareaktsioon Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille
Aatomi läbimõõt on suurusjärgus 10-10m. Aatomi tuuma läbimõõt on suurusjärgus 10-15m. Enamus aatomimassist on koondunud tuuma (99,95%). Elemendi järjenumber keemilisteelementide tabelis on sama suur kui tuumalaeng. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on posit elementaarlaenguga tuumaosake. Neutron on laenguta tuumaosake Prooton ja neutron on ligikaudu sama massiga. Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed aga vastasmärgilised. Tuumas olevate prootonite ja neutronite vahel mõjuvad tuumajõud, mis hoiavadki tuuma koos. Tuumajõud elektrilisest jõust oluliselt tugevam, mõjuulatus on väga väike ja ei sõltu tuumaosakese laengust. Seoseenergia näitab, kui suur energia tuleb tuumaosakesele anda, et ta eralduks tuumast. Isotoop on keemilise elemendi teisend, milles prootonite arv on sama kuid neutronite arv on erinev
Ei muutu massiarv ega tuumalaeng. Vabanenud energia on põhjustatud tuuma oleku muutusest. (kõige ohtlikum ja suurima läbimisvõimega, varjestatakse võimalikult suure aatomnr ja tihedusega ainet- ntx PLII). Elektronidest koosnev beetakiirgus tekib -lagunemisel. -lagunemine toimub juhul, kui neutron (n0) muutub prootoniks (p+), kiirates elektroni (e) ja antielektronneutriino ( ). n0 p+ + e + . Positronidest koosnev beetakiirgus tekib +-lagunemisel. + lagunemine toimub juhul, kui prooton (p+) muutub neutroniks (n0) kiirates positroni e+ ja elektronneutriino (v). p+ n0 + e+ + . Kuna + lagunemine vajab toimumiseks lisaenergiat, siis reeglina on +-kiirgus väiksema intensiivsusega kui -kiirgus. Beetalagunemise tulemusena võib aatomituum jääda ergastatud olekusse. Tuuma tagasipöördumine põhiolekusse toimub läbi gammakvandi kiirgamise, mistõttu beetakiirgusele võib kaasneda gammakiirgus. 6) Radioaktiivlagunemise seadus: statistiline seadus, see ei võimalda
II osa Tuumafüüsika 1) Kirjelda aatomituuma koostist ja ehitust, kui suur (väike) on aatomituum (suurusjärk)? – Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootoni tähis on Z, prooton on positiivse laenguga. Neutroni tähis on N ja neutron on laenguta. Neutronite mass on prootonite massist veidi suurem. Tuuma osakeste kogumassi nimetatakse aatommassiks, mille tähis on A. A=Z+N Prootonite kogulaengut nimetatakse tuumalaenguks, mille tähis on ka Z. Tuuma tähis on ZAX, kus X on keemilise elemendi tähis. Tuuma mõõtmed on suurusjärgus 10-14m. Tuuma osakesi hoiab koos tuumajõud, mille tunnused on 1
Tuumafüüsika. Põhifaktid:*Aatomid koosnevad + metall-leht kaitseb, tekib lagunemisel, kui elektron lendab laenguga tuumast ja selle ümber kihtidena paiknevatest välja tuumast ja tuumast muutub prooton kiirgus- elektronidest* 99,95% aine massist asub tuumades *1mm elektromagnetlainetus, kõige läbitungivam. Teke a) koosneb pikkusel lõigul mahub 10milj keskmist aatomit *Tuumad on lagunemistega b)koosneb mõnede lagunemistega c) aatomitest kuni 100 000korda väiksemad. Seda tõestas eraldub radioakt. ainetest, kui nukleonid lähevad suure inglise füüsik Ernest Rutherford
jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5.Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarv väljendab tuumalaengu suurust elementaarlaengutes ja võrdub prootonite arvuga tuumas tuumas või elektronide arvuga aatomi elektronkattes. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6.Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on sama elemendi erineva massiarvuga tuumad. Massiarvu erinevus tuleb erinevast neutronite arvust. Ühesugune on neil prootonie arv, kuid erinev võib olla neutronite arv ja seega ka massiarv 7.Millised on stabiilse tuuma tingimused? 1. Püsiva tuuma suurus peab olema piiratud. 2. Prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalamast 3. Reeglina on stabiilses tuumas neutroneid veidi rohkem kui prootoneid. 8.Mida nimetatakse tuuma seoseenergiaks?
Looduslik radioaktiivsus tuumade iseeneslik seesmine ümberkorraldumine, mille tagajärjel tuum paiskab välja osakesi (heeliumi tuum), osakesi (elektron) või - osakesi (suure energiaga valgus kvant), muutudes - ja kiirguse puhul teiste keemiliste elementide tuumadeks. Tuumajõud aatomituuma koos hoidvad lühikese mõjuraadiusega, tunduval tugevama elektrijõude või elektrilaenguvahelistest jõududest. Tuumareaktsioon reaktsioon kus tuumad ühinevad, ümber korralduvad või lagunevad. Seoseenergia liitosakese seosenergia on võrdne minimaalse tööga, mis kulub selle liitosakese lahutamiseks koostisosadeks. Ahelreaktsioon tuumale mõjuv neutron poolitab tuuma, põrkudes tagasi ja poolitades uuesti omakorda tuumad jne. Ahelreaktsioon on protsess, mille käigus protsessi lõpptulemus (või kõrvaltulemus) käivitab uue samatüübilise protsessi. Ahelreaktsioon on iseennast võimendav sündmuste ahel
http://www.abiks.pri.ee AATOMITUUMA EHITSU. ISOTOOBID. TUUMA SEOSEENERGIA. Aatomi tuuma mõõtmed (1014m) on aatomi enda mõõtmetest (1010m) tuhandeid kordi väiksemad. Aatomi mass on aga koondunud peamiselt tuuma. Aatomi tuum koosneb nukleonidest, mida nim prootoniteks ja neutroniteks. Nende massid võrduvad ligikaudu ühe aatommassiühikuga üks aatommassiühik (u) on võrdne 1/12 süsiniku isotoobi 126C aatomi massist (1u = 1,6605402*1027kg = 931,5MeV = 14,924*1011J) Prootonite arv tuumas võrdub e arvuga aatomi elektronkattes
iseenesest. Radioaktiivsus – radioaktiivsest tuumast vabanevat kiirgust nimetatakse radioaktiivseks kiirguseks. α-kiirgus – heeliumi tuumade voog, tekib siis kui radioaktiivse tuuma mass on liiga suur ja seetõttu tuum laguneb, kiirgus on väikese läbimisvõimega. Üldvalem: β-kiirgus – elektronide voog. Tekib siis kui tuumas on liiga palju neutroneid, neutron laguneb ning sellest tekib elektron, prooton ja neutriino, läbimisvõime suurem (neeldub plastikus, klaasis või metallkihis). Üldvalem: γ-kiirgus – suure energiaga elektromagnetkiirgus. Ergastatud tuum läheb põhiolekusse ning kiirgab γ- kvandi, kiirgus suure läbimisvõimega, neeldub paksus tiheda aine kihis (teras, plii, betoon). Üldvalem: Poolestusaeg – ajavahemik, mille jooksul pooled radioaktiivse aine tuumadest on lagunenud. Tuumareaktsioon – aatomituumade muundumine vastastikmõjus mingi osakese või teise tuumaga
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
