(E=510eV). 7. teema tuumafüüsika, mõisted Tuumafüüsika - füüsika osa, milles uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse Aatomi tuum Kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tuum koosneb kahte liiki elementaarosakestest - prootonitest ja neutronitest. Neid nimetatakse ka nukleonideks. Tuumal on positiivne laeng. Tuuma mõõtmed - läbimõõt 10-14 m Prooton 1913.a. hüpotees E. Rutherford, prooton (kr. protos esimene) 1919.a. katseline tõestus (lämmastiku aatomi tuumasid pommitatakse - osakestega, eralduvad prootonid). Positiivselt laetud tuumaosakesed. Prootonite arv (aatomnumber ehk järjekorranumber ehk laenguarv) määrab elemendi tuumalaengu ja on võrdne elektronide arvuga aatomis, nii et aatomid on elektriliselt neutraalsed. Tuuma tähtsaim osake, tähistatakse tähega Z. Neutron 1920.a. hüpotees E. Rutherford 1932.a. J
*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.poolestusaeg aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgsest(NT.plutooniumi poolestusaeg on 24 400 aastat) 6.tuumareaktsioonid *tuumareakts-des tekivad uued isotoobid *tuumareaktsioone kutsutakse esile neutronite voogudega, sest neutron tänu laengu puudumisele liitub kergesti tuumaga, tuues kaasa reaktsiooniks vajalikku kineetilist energiat. *tuumareaktsioone on 2 liiki : 1.raskete tuumade lõhustumine 2.kergete tuumade lõhustumine ehk sünteesireakts./termotuumareakts. 7.tuumade lõhustumine.ahelreaktsioon Aatomi tuum lõhustub siis,kui me suudame teda ergastada, see tähendab ,et ta neelab neutroni. Selle tulemusena aatomi tuum jaguneb kaheks osatuumaks ja vabaneb 2-3kiiret
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 ja neutronite koguarv on tuuma massiarv A (nukleonide koguarv) A A
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?
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 laetud Tavaliselt on tuumas Prootoni mass neutronid sama palju 1836,1 elektroni massi kui prootonid. 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass Prootoni mass on umbes kaks tuhat 1838,7 elektroni massi korda suurem kui 1,6749 · 1027 kg
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. Tuuma suurust saab mõõta. · Tuuma koostisosad on prootonid (p) ja neutronid (n). Prootonite arv tuumas tähistatakse Z ja võrdub järjekorra numbriga Mendeljevi tabelis. Neutronite arv tuumas on N. A=Z+N (A-massiarv) 3. Isotoobid ühe ja sama keemilise elemendi erineva massiarvuga aatomid (prootonid peab olema ühepalju, aga neutronite arv erinev). 4. Tuuma hoiavad koos tuumajõud. Need on eriliik jõudusi, mis on prootonite ja neutronite sees mõjuvad jõud. Tuumaosakeste vahel on tugev vastastikmõju
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
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
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
6. Poolestusaeg, aatomite keskmine eluiga nende seos. Radioaktiivse lagunemise seadus valemina. Poolestusaeg(T) on ajavahemik, mille jooksul lagunevad pooled antud aine radioaktiivsed tuumad (väheneb radioaktiivse kiirguse intensiivsus 2x). Mida suurem on poolestusaeg seda, pikem on aatomite keskmine eluiga. t - N = N0 · 2 T 7. U tuuma lõhustumine, tekkivad komponendid. U tuuma siseneb vaba neutron, mis viib tuuma tasakaalust välja ja selle tulemusel tekib: *2 kildtuuma (sagedaseimad Ba, Kr) *vabaneb kuni 3 kiiret neutroni, mis võivad tungida järgmistesse *radioaktiivne kiirgus *vabaneb energia ~200MeV 8. Ahelreaktsioon, milliseid isotoope kasutatakse, kus? Ahelreaktsioon toimub tuumareaktorites ja aatompommis ning on lõhustuvate tuumade järsk suurenemine. Kõige sobivamad isotoobid on 238 92 U
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.
ajavahemik, mille jooksul lagunemist vaadeldi, T-poolestusaeg). Neutron on tuuma laenguta osake, (tähis N, 01n). Prooton on positiivse laenguga tuumaosake, (tähis 11H, Z). Elektron on negatiivselt laetud osake, mis tiirleb umber aatomi tuuma elektronkattes elektronkihtidel, (tähis -10e , e−). Positron on positiivse elementaarlaenguga stabiilne elementaarosake (tähis 01e). Tuuma laengu määrab prootonite arv. Tuumareaktsioon on reaktsioon, mis toimub tuumade ja elementaarosakeste või aatomituumade vastastikusel toimel. Seoseenergia on mehaaniline energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks. Mida suurem on tuuma siseenergia, seda stabiilsem see on. ∆E = ∆M·c2 (ühik eV). Eriseoseenergia on seosenergia ühe nukleoni kohta. Eriseoseenergia näitab kui suur energia tuleb kulutada ühe nukleoni kohta, et lõhkuda tuum prootoniteks ja neutroniteks.
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
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
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. Tuum on väga suure tihedusega ning oma olemuselt liitosake, mis koosneb prootonitest ja neutronitest, mida kokku nimetatakse tuumaosakesteks ehk nukleonideks. Prootoni laeng on võrdne elektroni laenguga ning seda nimetatakse tuumalaenguks (Z) Mass on 1,6726 · 10-27 kg, Neutroni mass on 1,6749 · 10-27 kg. Prootonite ja neutronite koguarv on tuuma massiarv (A) A=Z+N
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.
Radioaktiivsus mingit liiki osakeste iseeneslik kiirtumine tuumadest. -, -, - radioaktiivsus. Radioaktiivse kiirguse kahjulikkus - põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid ja normaalsed aatomid muutuvad sobimatu aine aatomiteks, mis põhjustavad elusorganismide hukkumise. - kiirgus tuum on ergastatud olekus ning prootonite süsteemis on auk. Auku langeb prooton kõrgemalt tasemelt ja kiirgab -kvandi. -lagunemine 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 -kiirgus. -lagunemine tuumast vabaneb -osake ehk heeliumi tuum. See juhtub, kui tuum on liialt suur. Kaasneb -kiirgus Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga, energia, mis utleks anda osakesele, et ta vabaneks tuumast. Isotoop keemilise aine teisendid, mis erinevad üksteisest neutronite arvu poolest.
protsessid toimuvad pidevalt loodusliku radioaktiivsusena. Prootoni olemasolu ennustas Rutherford 1913.a. aga see avastati kuus aastat hiljem.Rutherfordi arvutused näitasid, et tuumas peavad olema ka teatud laenguta osakesed, mis avastati alles 1932.a. J.Chadwiki poolt uuringutes, et -osakestega pommitatud berülliumis tekkinud kiirgus kujutab endast neutronite voogu ( Nobeli preemia 1935 ) . Massilt prooton 1,672623 neutron 1,674929 10 -27 kg elektron 9,109534 10 - 31 kg Tuuma massi esitatakse aatommassiühikutes ( u ) , mille aluseks on võetud neutraalse süsinikuisotoobi 6 C 12 mass, mis on täpselt 12 u ehk 1 u on 1 / 12 nimetatud aatomi massist. 1 u = 1,6605402 10 -27 kg Sellel skaalal m p = 1,007276 u ning m n = 1,008665 u . 2
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)
poolest. Tuumafüüsikas kasutatakse isotoopide jaoks tähistust 42He, kus alumine indeks näitab tuumalaengut (prootonite arvu, järjekorranumbrit perioodilisuse tabelis) ja ülemine number näitab tuumas sisalduvate prootonite ja neutronite koguarvu. Vesinikul kolm isotoopi: vesinik 11H tuum koosneb ainult ühest prootonist. Vesiniku teist isotoopi 2 1H nimetatakse deuteeriumiks ja tema tuumas on lisaks ühele prootonile ka üks neutron. Vesiniku kolmas isotoop 31H on triitium, mille tuumas on üks prooton ja kaks neutronit. Triitiumi tuum on ebastabiilne, sest prootonid ja neutronid ei ole tasakaalus. Tuumaenergia Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest, kuid tuuma mass on alati väiksem kui üksikute prootonite ja neutronite masside summa. Selle erinevuse (massidefekti) tekitab tuumaosakesi koos hoidev seoseenergia.
Kas energiasaagis sõltub ka konkreetsest ahelast? *Ei sõltu. Tähtis on alg-ja lõpp-tuumade seoseenergia 9.Miks ehitatakse termotuuma- ehk vesinikupomme selle asemel, et suurendada tavalise tuumapommi võimsust? *Sest vesinikupommi plahvatus ületab sadu kordi tavalise tuumapommi võimsuse 8.Miks ei saa reaktor töötada ilma neelajata *Töötingimused reaktoris muutuvad pidevalt. Kütuse hulk väheneb. Neelajaga saab paljunemistegurit reguleerida. 7.Nimetaga 2 põhjust, miks ei saa ahelreaktsioon toimuda prootonite toimel. *Suurtes tuumades on alati neutronite ülekaal, lõhustamisel ei saa vabaneda prootoneid *Kulonilise tõukumise tõttu on prootonil vähe võimalusi läheneda uuele tuumale 6.Kuidas muutub tuumareaktsiooni iseloom, kui selle tekitamiseks rakendada järjest suurema energia prootoneid? *Väikestel energiatel toimub elastne põrge, edasi tekib tuum Z->Z+1. Suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest rohkem osakesi välja, lõhub tuuma kildudeks 5
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
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. Püsiva tuuma suurus suurus on piiratud. Kui varieerida osakeste arvu tuumasA ja mõõta seejuures ühe osakeseseotust tuumaga eriseoseenergiat, siis on see kõige suurem raua ümbruses (see on miinimum, sest seoseenergia on negatiivne). 2. Nii prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud
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.
temperatuuri(100milj °). Päikeses toimub vesiniku põlemine heeliumiks 22. Milles seisnevad raskete tuumade lõhustumisreaktsioonid? Too näide! Seisneb raskete tuumade lõhustumisel, mille käigus vabaneb energia. Kasutusel tuumareaktorites tuumajaamades. 23. Millist nähtust nimetatakse tehisradioaktiivsuseks? Tehisradioaktiivsus seisneb elemendi pommitamises osakestega, millel on suur kiirus 24. Milliseid reaktsioone nimetatakse termotuumareaktsioonideks? Termotuumareaktsioon on tuumareaktsioon, kus kergemate aatomituumade tuumaühinemise tulemusel kõrge temperatuuri ja rõhu juures tekivad raskemad aatomid. 25. Milles seisneb ahelreaktsiooni eripära? Ahelreaktsioon on protsess, mille käigus protsessi lõpptulemus (või kõrvaltulemus) käivitab uue samatüübilise protsessi. Ahelreaktsioon on iseennast võimendav sündmuste ahel. 26. Millised tingimused peavad olema täidetud ahelreaktsiooni käivitumiseks?
Päikeses toimub vesiniku põlemine heeliumiks 22. Milles seisnevad raskete tuumade lõhustumisreaktsioonid? Too näide! Seisneb raskete tuumade lõhustumisel, mille käigus vabaneb energia. Kasutusel tuumareaktorites tuumajaamades. 23. Millist nähtust nimetatakse tehisradioaktiivsuseks? Tehisradioaktiivsus seisneb elemendi pommitamises osakestega, millel on suur kiirus 24. Milliseid reaktsioone nimetatakse termotuumareaktsioonideks? Termotuumareaktsioon on tuumareaktsioon, kus kergemate aatomituumade tuumaühinemise tulemusel kõrge temperatuuri ja rõhu juures tekivad raskemad aatomid. 25. Milles seisneb ahelreaktsiooni eripära? Ahelreaktsioon on protsess, mille käigus protsessi lõpptulemus (või kõrvaltulemus) käivitab uue samatüübilise protsessi. Ahelreaktsioon on iseennast võimendav sündmuste ahel. 26. Millised tingimused peavad olema täidetud ahelreaktsiooni käivitumiseks?
1) Aatomtuum koosneb prootonitest ja neutronitest 2) aatominumber ehk laenguarv (Z) 3) Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas. Ainult prootonite arvu aatomi tuumas näitab aatomnumber. 4) Mille poolest erinevad, sarnanevad prootonid ja neutronid? 5) Prootonid ja neutronid kokku Nukleonid 6) Isotoopideks nimetatakse ühe elemendi erineva massiarvuga tuumi. Neid tähistatakse 7) Ülesanne tuuma koostise kohta 8) Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. 9) Alfa kiirgus Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest
Ta märkas, et uraani soolad kiirgavad mingit kiirgust ilma igasuguse välismõjuta. Väga intensiivselt kiirgab element Raadium sellest nim RA Kõik 83st suurema jnrga elemendid per.süsteemis on RA Aine, mis kiirgab RA kiirgust muundub muutub tema tuuma laeng ja seega muutuvad aatomid teise keemilise elemendi aatomiteks (84210Po > a + 82206Pb) RA kiirguse liigid ja omadused (liik, olemus, laeng, läbitung.v., õhu ioniseerimis v) a, He aatomi tuumad, +, väike, tugev b, elektronid, , suurem, väiksem g, elektonmagnetkiirgus (l=108..1011), neutraalne, v.suur, v.väike N: alagunemine 92238U >> 24He + 90234Th blagunemine 55137Cs >> 10e + 56137Ba + (antielektronneutriino) http://www.abiks.pri.ee b+lagunem 1427Si >> +10e (positron) + 1327Al + (elektronneutiino) glagunem 55137Cs >>g + 55137Cs
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 tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Poolestusaeg Suurus, mis iseloomustab aine lagunemise kiirust (eelkõige radioaktiivse). See näitab, kui pika ajavahemiku möödumisel muutub aine kogus poole väiksemaks. Nihkereegel Kui alfa- ja beetaosakesed välja lüüakse siis väheneb laeng ja massiarv teatud arvu võrra. Kiirgusdoosid-1Sv biodoos.2-3 mSv/a looduslik foon.50
KORDAMINE FÜÜSIKA KONTROLLTÖÖKS ,,TUUMAFÜÜSIKA" Katre Pohlak XII klass Tuuma koostisosad on prootonid ja neutronid. 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).
Kui panna nt t=T, siis saame N=N /2. Aine hulk N vähneb, kuid ei saa kunagi nulliks. 7. Neutroni avastamine-Rutherfordi järgi oli aatomituuma koostamiseks kaks võimalust: esimene, kus tuum koosneb prootonitest ja elektronidest, kusjuures prootonite arv määrab tuuma massi ning prootonite ja elektronide arvude vahe laengu. Teiseks, alternatiivseks tuumamudeliks oli komposiitmudel, kus lisaks prootoneile kuulusid tuuma koostisse hüpoteetilised neutraalsed osakesed - neutronid. Otsustavaks katseks sai neutronite avastamine J. Chadwick'i poolt 1932. a.; kuid juba 1930. a. oli täheldatud neutroni iseeneslik lagunemine prootoniks ja elektroniks.Nimelt avastasid saksa füüsikud Bothe ja Becker, et berülliumi kiiritamisel alfa-osakestega tekib tugev kiirgus, mis ei allu magnet- ja elektrivälja mõjule. Chadwick'il õnnestus Rutherfordi aparatuuri abil määrata selle kiirguse osakeste mass, mis tõepoolest oli lähedane prootoni omale
Beeta-kiirgus- elektron, suure läbitungimisvõimega, - laenguga, ülikiire Gamma- gamma00, ülisuur sagedus, väike lainepikkusega elektromagnetlained. 83-looduslikult radioakt. M M-4 4 I nihkereedel Z X -----Z-2 Y+ 2He 2 ruutu ettepoole M M II nihkereegel Z X----- Z+1 Y + neutriin+elektron 1 ruut lõpu poole M M III nihkereege Z X------ Z Y + gamma00 tekkinud tuumad on ka radioaktiivsed, aga tuumalaengu muutust pole Poolestusaeg- 3*10-7 sek N(aatomite arv)=N0(algne arv)*2 t/T SEOSE ENERGIA. I kunstlik Rutherford pomm.alfa-osakestega 147N+24He---178O + 11H 9 4 12 1 II kunstlik Chadwick 4Be + 2 He ---- 6 C + 0n Neutroni avastamise reaktsioon ! (tähtis pommitamiseks, pole laengut, ta on suure läbitungimisvõimega, ei ioniseeri õhku).
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.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
