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
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
kohalt 54 kohale). X (all z, üleval m) -> m-4, z-2 Y +He (4,2) heeliumi tuum. Tuumalaeng märgitakse vasakpoolse alumise ja aatommass vaskakpoolse ülemise indeksiga elemendi sümboli juurde. Nt U (üleval 239, all 92), Al (ül 27, all 13), H(1,1), H-deuteerium (2,1), H- triitium (3,1) 2) beeta lagunemisel (eraldub beeta osake, st tuumast lendab välja elektron) (neutron laguneb prootoniks ja elektroniks, elektron eraldub, aga prooton jääb tuuma) suureneb elemendi laeng ühe laenguühiku võrra (prootoni laeng), kuid tuuma mass jääb peaaegu muutumatuks, sest elektroni mass on väga väike võrreldes aatommassiühikuga - prootoni massiga. Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis ühe korra võrra tahapoole (nt 56 kohalt 57 kohale) X (ül M, all z) -> Y(ül M, all z+1) + e(üleval 0, all -1) elektron 3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained)
Ande Andekas-Lammutaja Füüsika Tuumafüüsika Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid, tema läbimõõt on suurusjärgus 10 -15 m. Tuuma on koondunud enamus aatomi massist, tema tihedus on 10 18. Tuuma tähtsaim koostisosa on positiivse laenguga prooton, mille arv tuumas määrab keemilise elemendi. Aatomnumber e. laenguarv e. laeng z näitab tuuma laengut e. prootonite arvu. Neutron on elektriliselt neutraalne osake, mis vastavalt suurendab tuuma massi. Tuuma massiarvuks A nimetatakse prootonite ja neutronite koguarvu. Isotoopideks nimetatakse ühe elemendi erineva massiarvuga tuumi. Tuumajõud e. tugev jõud e. tugev vastastikmõju mõjub prootonite ja neutronite vahel ühtviisi tõmbavalt
o Iiveldus o Väike palavik · Inimesele surma biodoos on umbes 5sV · Kahjulike mõjude eest kaitse: o Minna kiirgusallikast võimalikult kaugele o Kasutada kiirgust neelavatest materjalidest tõkkeid o Vastavast materjalist riietus · Kui kiirgus keskkonnast täielikult puudub, siis inimene haigestub Film · KÕIK koosneb samast ainest (ookean, sulg, inimene, neer, lill) · Elektrienergia tuuma prooton · Tuumalõhustamine pr eraldamine neutronist · Tuumareaktsiooni liigid: 1. Tuumalõhustamisreaktsioon e lagunevad tuumad Toodetakse energiat Energia väljendub osakeste liikumises Tehakse tuumareaktorites, et kiirgus ei väljuks, ons ee ümbritsetud 1,5 m paksuse betoonseinaga On kontrollitav Kontrollitakse juhtvarrastega 2. kergemad tuumad ühinevad ja muutuvad raskemateks e ühinemisreaktsioon
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas 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);
Suurendades ühe määramise täpsust, väheneb teise määramise täpsus. Nt. energia ja aeg, impulss ja koordinaat. 11. Mis on ja potentsiaalibarjäär ja potentsiaaliauk ja kus esinevad aatomis? Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvantarv määrab elektroni kauguse tuumast ehk energiataseme. n 2) Kõrvalkvantarv ehk orbitaalkvandist määrab elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni (liigub päri või vastupäeva); tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spin iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. s
Suurendades ühe määramise täpsust, väheneb teise määramise täpsus. Nt. energia ja aeg, impulss ja koordinaat. 11. Mis on ja potentsiaalibarjäär ja potentsiaaliauk ja kus esinevad aatomis? Potentsiaalibarjäär on tõke, mille ületamiseks puudub kehal piisav energia. Potentsiaaliauk on olukord, kus keha on mitmest küljest piiratud potentsiaalibarjääridega. Potentsiaalibarjääriks on aatomis elektriväljad, elektron on potentsiaaliaugus, kui ta tiirleb täpselt orbiidil. 12. Iseloomusta kvantarve 1) Peakvandist sõltub elektroni kaugus tuumast. n 2) Kõrval- ehk orbitaalkvandist sõltub elektroni orbiidi kuju. l 3) Magnetkvantarv määrab elektroni orientatsiooni ja tugevas magnetväljas iseloomustab elektroni kaugust tuumas. m 4) Spinn iseloomustab elektroni enda magnetomadusi. Nende 4 kvantarvu abil iseloomustatakse elektroni paiknemist ja liikumist. Elektroni kaugust ja mis pidi ta orbiidil liigub. 13
Sissejuhatus Elementaarosake on aatomituumast väiksem osake. Täiesti korrektselt peaks kasutama siinkohal mõistet subatomaarne osake, kuid jääme hetkel igapäevakõnes levinuma termini juurde ja kasutame mõistet fundamentaalosake, kui räägime täiesti elementaarsest osakesest, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Fundamentaalosakesed on leptonid, kvargid ja vastasmõjusid vahendavad vaheosakesed, kõik teised elementaarosakesed on liitosakesed. Näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron on liitosakesed ja koosnevad kvarkidest, samas kui aatomituuma ümber tiirlevad elektronid on fundamentaalosakesed (leptonid). Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas kui kvantmehhaanikas. 3 Elementaarosakeste füüsika Füüsika haru, kus uuritakse elementaarosakesi ja nende muundumist.
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
tuuma samas ka prootonite arvu ja ka elektronide arvu, tuumalaengut. Massiarv näitab tuuma massi ja prootonite ja neutronite arvu A=Z+N. Radioaktiivsuseks nim tuuma võimet kiirata. -lagunemine tekib, kui tuum on väga suur ja tuumajõud ei jõua seda koos hoida. Tuumast eralduvad 42He- osakesed. On kõige väiksema läbimisvõimega kiirgus. - osake liigub magnetväljas lõunapooluse suunas. -lagunemine: et täita tühja kohta prootonite energia tasemes, muutub neutron prootoniks, lisaks eraldub elektron ja neutraalne osake antineutriino. Tekkinud elektron lahkub tuumast. Läbimisvõimelt keskmine nt ei läbi puitu. Magnetväljas liigub põhjapooluse poole. N=p++e-+antineutriino. -lagunemine tekib, kui tuuma madalamad energia tasemed pole lõpuni täidetud s.t tuum on ergastusseisundis. Ergastatud tuumas hakkavad vastavalt prootonid või
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 positiivse laengu uurimiseks aatomi sondeerimist alfaosekestega, need tekivad raadiumi ja mõnede teiste keemiliste
Pooljuhtkamber tuhanded pooljuhtdioodid, mille pingestatud siirdes tekib ioniseeriva 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
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. On looduses esinev tugevaim jõud 2. Ei sõltu osakeste laengust 3
· Millal avastati elektron? Iseloomusta elektroni. Elektron avastati 1897 aastal Thomson'i poolt. Elektron on väga väike, negatiivse elementaarlaenguga fundamentaalosake. · Iseloomusta aatomi tuuma. 1911.aastal avastas Rutherford aatomi 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)
Kui panna kiirguse ette metallleht, siis - ja -kiirgused seda ei läbi, kuid -kiirgus läbistas isegi kuni 1 cm paksuse plii kihi. · Neutroni avastastamine Neutroni avastas 1932. aastal Chadwick. Ta avastas, et kui pommitada berülliumi aatomeid -osakestega, tekkib suure läbistamisvõimega kiirgus (väga radioaktiivne). Tegu polnud aga -kiirgusega, vaid mingi suure massiga osakesega. Osake mis ei oma laengut, kuid mille massiarv sarnane prootoni massile on neutron. · Tuumareaktsioon Tuumareaktsiooniks nimetatakse kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. · Radioaktiivsuse kolm liiku, kuidas tekivad Radioaktiivsus tekib kui tuuma stabiilsuse tingimised on mingil moel rikutud. Stabiilsuse tingimused: 1. Püsiva tuuma suurus on piiratud. 2. Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates
kehade juures tuntavaks.Näiteks maakera. Teiseks tunneme elektromagnetilisi jõude, mis on elektriliste ja magnetiliste jõudude kooslus. Neid ei saa lahus vaadelda, sest nad lähevad üksteiseks le juba taustsüsteemi muutes. Elektromagnetiline vastastikmõju on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele. Kolmandaks tunneme tuumajõude. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ning on väga lühikese mõjuraadiusega. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed, mis koosnevad kvarkidest. Tugev vastastikmõju on see, mis hoiab kvarke koos. See jõud on väga tugev, sest tuumajõud on ainult tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja Nõrk vastastikmõju on tuhandeid kordi väiksem kui elektromagnetilised jõud, kuid tugevam kui gravitatsioonijõud. See on väga lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse osakestesse peale footoni. Põhiliselt tingib see kõigi raskemate osakeste
erinevaid elementaarosakesi ehk hadroneid. Paraku on enamiks nendest väga ebastabiilsed ja muunduvad väga lühikese eluea järel (tänu nõrgale vastasmõjule) teisteks, stabiilsemateks osadeks. ANTIOSAKESED Elementaar- ja fundamentaalosakesi uurides on teadlased jõudnud järeldusele, et mikromaailm on sümmeetriline- see tähendab, et iga kirjeldatud osakese jaoks on olemas osake, mille kõik omadused (va. Mass) on vastupidised vaadeldava osakese omadusega. Näiteks elektron vs antielektron. Seega igale kvargile vastab antikvark, igale värvile antivärv ja igale leptonile/mesonile/barüonile vastav antiosake. Antiosakestest moodustunud antiaatomeid ja antimolekule nimetatakse antiaineks. Teoreetiliselt peaks antiainel olema samad keemilised ja füüsikalised omadused kui vataval ainel, kuid seda ei ole veel piisavalt uuritud, sest teaduseksperimentides on saadud ainult üksikuid antiosakesi. Kui osake ja
*-radioaktiivsus e -lagunemine: Kui tuum on ergastatud olekus , st 1 madalamaist energiatasemetest pole lõpuni täidetud, prootonite süsteemis on auk, siis langeb sinna prooton kõrgemalt tasemelt ja kiirgab -kvandi. kiirgus on kõige suurema läbitungimisvõimega ja seda kiirgust peatab u poole meetrine betoonikiht. *-lagunemine--kiirgus tekib siis, kui tuumas on neutroneid liiga palju.Neutron muutub prootoniks ja selle protsessi käigus tekib elektron. kiirgus on elektronide voog. Tekkiv uus tuum on ergastatud ja lagunemisega kaasneb ka -kiirgus. *-lagunemine--lagunemise käigus vabaneb tuumast -osake-see on heeliumi aatomi tuum. Juhtub see siis kui aatomi tuum on liialt suur. *radioakt.kiirgus on ohtlik ja kahjulik , sest kiirgus põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid. Normaalsed aatomid muunduvad sobimatu aine aatomiteks,mis põhjustab elusorganismi hukkumise. 5
Tuumareaktsioonid · Selleks nim. tuumade muundumisi. Tuumad võivad laguneda ning osakeste või teiste tuumadega reageerida. · Kehtivad järgmised reeglid: 1. massiarvude summa enne reaktsiooni peab võrduma massiarvude summaga pärast reaktsiooni (elektronide ja gamma-kvantide osakesed loetakse tühiseks). 2. laengute algebraline summa peab olema jääv. Nt. alfa-kiirgus muudab tuuma massi 4 võrra ja laengut 2 võrra väiksemaks (ehk element nihkub 2 koha võrra tabeli alguse poole). Beeta-
uurimisobjektid osutusid mitte- elementaarseteks. Kaasaegse elementaarosakeste füüsika põhiküsimusteks on osakeste masside tekkemehhanismi ja Universumi olekut määrava füüsika (sealhulgas tumeda aine ja energia) väljaselgitamine. 3 Elementaarosakesed Esimene elementaarosake, mille olemasolu XX sajandi alguses katseliselt tõestati, on elektron (e).Veidi hiljem avastati ka ligi 2000 korda massiivsemad tuumaosakesed prooton (p+) ja neutron (no).Päikeselt tulevast kosmilisest kiirgusest leiti vahepealse massiga osakesed -- mesonid. Laineosakeon footon ehk gammakvant. Tänapäeval tuntakse erinevaid elementaarosakesi üle paarisaja. Enamus elementaarosakesi on lühikese elueaga ja lagunevad varem või hiljem mingiteks teisteksosakesteks. Tuntakse vaid nelja stabiilset osakest, mis
1,2,4,8,16.. see kõik toimub väga kiiresti ja tulemuseks on plahvatus. Nii kulgebki tuumapommi lõhkemine. (vana) Tuuma lõhustumine on võimalik tänu sellele, et raske tuuma seisumass on lõhustumisel tekkinud kildude masside summast suurem.Sellepärast eraldubki energia, mis on ekvivalentne lõhustumisega kaasneva seisumassi vähenemisega. Osadeks võivad lõhustuda ainult mõnede raskete elementide tuumad.Tuumade lõhustumisel kiirgub 2- 3 neutronit ja gammakiired.Tuumade ebapüsivus on tingitud sellest, et neutronite vastastikmõju piirdub umbes 1,5 neutroni läbimõõduga, mistõttu hoiab tuuma koos naabernukleonide vastastikmõjuenergia. Neutroni lisandumisel muutub tuum ebapüsivaks ja laguneb kaheks peaaegu võrdse massiga uueks tuumaks.Lagunemisel eraldub iga lõhustumise kohta 2-3 uut neutronit, mis on võimelised tabama uusi tuumasid.Sel puhul hakkab reaktsioon paisuma
Põhjus on sama, miks elektronid on üle kogu aatomi laiali jagunenud? Vastuse annab mitteklassikaline füüsika KVANTMEHAANIKA Tähtsaim osa on ENERGIAL Kehtivad ranged reeglid Siin on oma osa mitmel füüsikalisel suurusel. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. Ühel energiatasemel saab olla vaid kindel piiratud arv osakesi (igal tasemel on see arv erinev) 2.tuuma jõud prooton neutron, Kuna nukleonid on neutraalse värvilaenguga, siis ei saa nende vahel olla tugevat vastasmõju (kuigi prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, ei saa nad vahetada omavahel gluuoneid). Nukleonide vahelist jõudu vahendav osake peab ise olema samuti neutraalse värvilaenguga, kuid koosnema siiski kvarkidest, millel on värvilaeng.umajõud Prooton, 3. nucleon, Nucleon on kollektiivse nime kaks baryons: neutron ja prooton füüsikas
Häädemeeste Keskkool Elementaarosakeste füüsika Referaat Koostaja: Tiiu Hanson Häädemeeste 2010 Sisukord Sissejuhatus.................................................................................................................................3 Vastastikmõjud............................................................................................................................4 Mateeriaosakesed........................................................................................................................4 Värv tugeva vastastikmõju laeng.............................................................................................4 Antiosakes
Laenguarv, prootonite arv > 19 Massiarv > 39,10 Neutronite arv > 39 19 = 20 Z luumalaeng, prootonite arv A mass (A=Z+N) ja määrab ära tuumaosakeste arvu Nukleone hoiab tuumas koos tugev vastasikmõju. Vastastikmõju liigid on: gravitatsioon, elektromagneetiline vastastikmõju (laetud kehad), tugev vastastikmõju (tuuma osad) ja nõrk vastastikmõju (kvarkide vahel). Suured tuumad teeb ebastabiilseks prootonite tõukumine. Seega kaob ära tugev vastastikmõju, mis mõjub vaid väikese distantsi peal. Kiiratav osake Heeliumi tuum Elektron Footon Kuidas tekib? Tekib uus element, Neutron muutub Ergastatud tuum läheb kus ematuum erineb prootoniks üle põhiolekusse
Osakestefüüsika kordamine 12D 1) Fermionid ja bosonid. Mille alusel jaotatakse. Millised osakesed kummagi alla kuuluvad (näide) Osakesi eristatakse spinni alusel. Bosonid: Null või täisarvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: footon, gluuon, W ja Zboson Fermion: Poolearvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: elektron, prooton neutron. 2) Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip: Aatomis ei saa olla mitu elektroni, mille olek on määratud 4 kvantarvu ühesuguse kombinatsiooniga. Fermionid järgivad Pauli keeluprintsiipi. Bosonid ei allu Pauli keeluprintiibile 3) Hadronid ja leptonid. Mis on jaotuse aluseks, millised on vastavate liikide näited. Osakeste jaotus neile mõjuvate jõudude alusel Hadronid: Osakesed, millele mõjub tugev vastastikmõju. Nt: prooton, neutron, piion (pi meson) Leptonid: Osakesed
See jõud on väikestel kaugustel palju tugevam kui tõukuv elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5. Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarvu määrab prootonite arv tuumas ehk tuuma laeng. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6. Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on ühe elemendi erineva massiarvuga tuumad, 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 on piiratud 2. tuum peab olema energeetiliselt põhiseisundis 3. tuuma energia peab olema antud osakeste arvu juures minimaalne. 8. Mida nimetatakse tuuma seoseenergiaks? Energia, mis vabaneb, kui üksikutest neutronitest ja prootonitest panna kokku mõni elemendi tuum. 9. Mida nimetatakse tuuma eriseoseenergiaks
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
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
ZAX= -10e + Z+1AY.(varjestamine metal- lehega, suur läbimisvõime, ohtlik) Gammakiirgus: on elektromagnetvälja kvantide voog, mis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. 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
· Nõrk vastastikmõju Põhjustab aatomituumade lagunemist. Väga väikestel kaugustel, nõrgem kui elektromagnetiline ja tugev vastastikmõju Elementaarosakeste füüsika on füüsika haru, mis uurib elementaarosakesi ja nende muundumisi · Eesmärgiks on elementaarosakeste süstematiseerimine ja eri vastastikmõjusid ühendav teooria · Nimetus elementaarosake võeti kasutusele 1930. aastatel, tähistamaks osakesi, millest sai maailma üles ehitada. Ja nendeks olid elektron, prooton, neutron ja footon, puudu jäi(d) tuumajõudude ülekandja(d). Kuna hiljem on seda nimetust kasutatud (ja kasutatakse ka praegu) osakeste jaoks, mis ilmselt pole enam elementaarsed (hadronid!), siis on mateeria n.ö. tõelisi ehituskive ja "mörti" hakatud nimetama fundamentaalosakesteks. Mõnikord tehakse ka vahet. Ehituskive - kvarke ja leptoneid - nimetatakse fundamentaalfermionideks. Mördi osakesi - vastastikmõjude (jõudude) ülekandjaid - aga vahebosoniteks.
100 mlj C 0 ) Termotuumareaktsioonil vabanev energia on saartevaba ja ta suudab anda inimkonnale ammendamatu energiaallika. Kuid sellist temperatuuri on saavutatud ainult hetkeks ( raske on saavutada) Kvark- Koosneb prootonitest ja neutronitest. Kvarkidel on omad laengud (erinevad) ja ta on ka üks elementaarosake ( EHK vastastikmõjuga osake). Igale kvargile antakse üks põhivärv ja kui need kolm põhivärviga valgust kokku suunatakse, siis saadakse valge valgus. ( Prooton ja neutron koosnevad 3 kvargist) Lepton- Tema hulka kuulub elektron. Pole vastastikmõjuga osake. Värvilaeng- Tugeva vastastikmõju laeng. Seal on kolm põhivärvust ( sinine, punane, roheline) Kõik elementaarosakesed on valged! Vaheosake- Osake, mis vahendab vastastikmõju. Kõige tuntum vaheosake on footon ta ei oma seisumassi, eksisteerib ainult liikudes. Footon tuleb mängu energia kandumisel. On veel vaheosakesi, nt mesonid ja gluuonid.
Stabiilne ja radioaktiivne tuum – stabiilne tuum püsib muutumatu, radioaktiivne tuum muundub 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.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
