Alfalagunemine ja alfakiirgus Sissejuhatus Alfalagunemine on tuumareaktsioon. Alfaosakesed Alfalagunemise tagajärjel tekib alfakiirgus. Alfalagunemine Alfalagunemine on üks radioaktiivsuse liike. Alfalagunemine on tuumareaktsioon, mille puhul aatomituumast kiirguvad välja alfaosakesed (). Alfaosake koosneb 2 prootonist ja 2 neutronist. Moodustavad heeliumi (He) aatomituuma. Alfalagunemine Reeglina toimub alfalagunemine rasketes aatomituumades. Väheneb tuuma aatomnumber (prootonite arv) kahe võrra. Massiarv (nukleonide koguarv) nelja võrra. Näiteks on uraani lagunemine tooriumiks alfalagunemine Alfaosake -osake on laetud ja väga kõrge energiaga Alfaosakesed ei liigu väga kiiresti. Ei suuda isegi paberilehte läbida. Alfakiirgus Alfakiirguse avastas Ernest Rutherford 1899. aastal
ühesugusprootonite arvu korral erinev arv neutroneid. Millest koosneb aatomituum? Positiivse laenguga prootonitest ja negatiivse laenguga neutronitest Mis on looduslik radioaktiivsus? Radioaktiivsus on tuumade iseeneslik ümberkorraldumine, mille tagajärjel tuumad paiskavad välja alfaosakesi, beetaosakesi või siis gammakiirgust, muutudes ise teiste elementide tuumadeks Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid? Alfa-, beeta- ja gammakiirgus. Mis on alfaosake?Alfaosake on He(heeliumi)aatomi tuum. Mis on beetaosake? Beetaosake on elektron. Mida kujutab gammakiirgus? Gammakiirgus kujutab endast suure energiaga footonite voogu. Missugune on radioaktiivsete kiirguste erinevate liikude läbimisvõime? Alfa ei lähe läbi paberi, puidu ega betooni; beeta ei lähe läbi puidu, läheb läbi paberi; gamma läheb läbi betooni, läheb läbi paberi ja puidu. Kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Tuuma massiarv muutub 4, laenguarv 2 võrra
Sellisel moel tekib neeldumisspekter. 24. Millal aatom neelab kvandi ? Kui suur on neelatava/kiiratava kvandi energia ? 25. Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid? (kiirgused) Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. 26. Mis on alfaosake ? Alfaosake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, mis moodustavad heeliumi aatomituuma 42He. Alfaosakese mass on 6,644656 × 1027 kg ehk 3,72738 GeV/c2 ja tema elektrilaeng on 2e. 27. Mis on beetaosake ? Beetaosake ehk osake on suure energiaga elektron või positron, mis tekib beetalagunemise käigus. Beetaosakeste energia beetakiirguses varieerub tugevasti. Suurima energiaga beetaosakesed võivad liikuda isegi peaaegu valguse kiirusega. 28
Isotoobid on keemilise elemendi erimid, mille tuumad on erineva massiarvuga. 15. Mis on looduslik radioktiivsus? Aatomituumade iseeneslik mundumine 16. Võrdle radioaktiivsete kiirguste läbimisvõimet ● Alfakiirguse peab kinni isegi paberileht ● Beetakiirgus läbib millimeetripaksuse alumiiniumplaadi ● Gammakiirgus on aga veel suurema läbimisvõimega 17. Milles seisneb Ⲁ- lagunemine? Tuumast lendab välja alfaosake, mis võtab endaga kaasa 2 prootonit ja 2 neutronit. 18. Milles seisneb β- lagunemine? Lendab tuumast välja elektron 19. Kuidas tekib 𝝲-kiirgus?-kiirgus? Gammakiirgus tekib tuumaprotsessides, mõne tesit tüüpi radioaktiivse kiirguse ning elementaarosakeste annihileerumisel 20. Mis on tuuma poolestusaeg? Poolestusaeg on ajavahemik, mille jooksul laguneb pool elemendi esialgsetest tuumadest
GAMMAKIIRGUS Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega ja seega suurima sageduse ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. Gammakiirgus koosneb gammakvantidest ehk suure energiaga (üle 100 keV) footonitest. Gammakiirgus tekib tuumaprotsessides, mõne teist tüüpi radioaktiivse kiirguse teisese kiirgusena ning elementaarosakeste annihileerumisel. [2] Gammakiirgus tekib tähtedevahelises ruumis kihutavate vesiniku aatomi tuumade ehk prootonite põrkumisel üksteisega. Kaks kokku põrkavat prootonit moodustavad uue osakese, mille nimi on piion ehk -meson. Piion aga laguneb momentaalselt kaheks gammakvandiks ehk gammakiirguse footoniks. Mustade aukude ümber olevas gaasikettas võib energia kasvada pööraselt suureks. Sel juhul tekib kettas ohtralt positrone, elektroni vastandosakesi. Kui positron põrkab kokku elektroniga (nende elektrilaengud on vastasmärgilised), muutuvad osakesed gammakiirguseks. Nähtust nimeta...
footonite voogu. Gammakiirgus on nähtava valguse sugulane, ent tema kvandid-footonid on nähtava valguse omadest miljoneid kordi suurema energiaga Radioaktiivsete kiirguste läbimisvõime Alfakiiri peab kinni isegi paberileht Beetakiirgus läbib millimeetripaksuse alumiiniumplaadi Gammakiirgus on veelgi suurema läbimisvõimega Tuuma radioaktiivne alfalagunemine Alfaradioaktiivsest lähte- ehk ,,ematuumast" väljub alfaosake, tuuma massiarv muutub 4, laenguarv 2 võrra väiksemaks. Lõppoleku tuum ehk ,,tütartuum" võib jääda ergastatud olekusse ja üleminekul põhiolekusse kiirata veel gammakvandi. Tuuma radioaktiivne beetalagunemine Beetaradioaktiivses lähtetuumas muutub üks neutron prootoniks, elektroniks ja neutriinoks (viimane osake on nii ,,tabamatu," et see avastati alles pool sajandit hiljem). Tuuma massiarv jääb samaks, laenguarv suureneb ühe võrra
koosneb prootonitest ja neutronitest. Massiarv on prootonite ja neutronite koguarv tuumas. Tuumalaeng on elektronide arv=tuuma laenguarv=koht Mendelejevi tabelis. 3. Mis on isotoobid?- Isotoobid on ühe ja sama keemilise elemendi erinevate massiarvudega aatomid. 4. Mis on deuteerium ja triitium? Kui suured on nende laengu- ja massiarvud?- 5. Mis on looduslik radioaktiivsus?- Aatomituumade iseeneslik muundumine. 6. Alfalagunemine- ematuumast väljub alfaosake, tuumamassiarv muutub 4, laenguarv 2 võrra väiksemaks. Beetalagunemine- lähtetuumas muutub üks neutron prootoniks, elektroniks ja neutriinoks. Tuuma massiarv jääb samaks, laenguarv suureneb ühe võrra. Gammalagunemine- tuum jääb samaks, toimub ainult prootonite ja neutronite tuumasisene ümberkorraldumine nii, et tuum langeb madalama energiaga olekusse ja kiirjab seejuures gammakvandi. 7
11. millega võrdub tuuma massiarv? prootonite ja neutronite summaga 12 mis on looduslik radioaktiivsus? Looduslik radioaktiivsus on keemiliste elementide aatomituumade iseeneslik lõhustumine, mille käigus vabaneb radioaktiivne kiirgus ja tuumad muutuvad teiste elementide tuumadeks. 13. mis on loodusliku radioaktiivsuse põhiliigid Alfa Beeta Gammakiirgused 14.missuguste elementide missugused isotoobid on põhiliseks tuumakütuseks ? uraan 235, plutoonium 239 15.mis on alfaosake? heeliumi aatomituum (kaks prootoni, kaks neutroni) 16. mis on beetaosake? suure energiaga elektron, see elektron tuli kui neutron lagunes elektroniks ja prootoniks 17.mis on gammaosake? radioaktiivne kiirgus 18.kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Esialgne tuum muutub hoopis uueks tuumas, muutub ka massiarv. Massiarv läheb nelja võrra väiksemaks 19.missugune on beetalagunemise protsess? Lähtetuumas muutub üks neutron prootoniks, elektroniks ja neutriinoks. Laenguarv suureneb ühe võrra.
neutron. Mida nimetatakse tuuma laenguarvuks, mida see väljendab? P. Arvu tuumas Mis on isotoobid? Keemilise elemendi teisend, prootonid samad, neutronid erinevad. Millest koosneb aatomituum? Prootonitest ja neutronitest. Millega võrdub tuuma massiarv? Pr. Ja N. Arv. Mis on looduslik radioaktiivsus? Aatomituumade iseenelik muundumine. Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid (kiirgused)? a,b,y. Kuidas need kiirgused käituvad magnetväljas? a kaldub kõrvale, b kergelt, y ei muuda. Mis on alfaosake? Heeliumiaatomituum. Mis on beetaosake? Elektron. Mida kujutab endast gammakiirgus? Elektromagnet laine. Missugune on radioaktiivsete kiirguste erinevate liikide läbimisvõime? a halb, b keskmine, y hea. Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt? Massiarv 4, koguarv 2 võrra väiksemaks Kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Üks neutron muutub prootoniks, elektroniks ja neutroniks. Mis toimub tuumas gammakiirgusel? Toimub kvantide kiirgamine.
neutron. Mida nimetatakse tuuma laenguarvuks, mida see väljendab? P. Arvu tuumas Mis on isotoobid? Keemilise elemendi teisend, prootonid samad, neutronid erinevad. Millest koosneb aatomituum? Prootonitest ja neutronitest. Millega võrdub tuuma massiarv? Pr. Ja N. Arv. Mis on looduslik radioaktiivsus? Aatomituumade iseenelik muundumine. Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid (kiirgused)? a,b,y. Kuidas need kiirgused käituvad magnetväljas? a kaldub kõrvale, b kergelt, y ei muuda. Mis on alfaosake? Heeliumiaatomituum. Mis on beetaosake? Elektron. Mida kujutab endast gammakiirgus? Elektromagnet laine. Missugune on radioaktiivsete kiirguste erinevate liikide läbimisvõime? a halb, b keskmine, y hea. Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt? Massiarv 4, koguarv 2 võrra väiksemaks Kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Üks neutron muutub prootoniks, elektroniks ja neutroniks. Mis toimub tuumas gammakiirgusel? Toimub kvantide kiirgamine.
kiirusega ~c g-kiirgus. Gammakiirgus osutus eriti lühilaineliseks elektromagnetiliseks kiirguseks, mis koosneb footonitest. Footonitel puudub mass ja kõik elektromagnetilised kiirgused levivad vaakumis sama kiirusega kui valgus alfakiirgus kaks prootonit + kaks neutronit ehk He tuum Alfalagunemisel väheneb Massiarv (A) 4 võrra Laengu arv (Z) 2 võrra Tekib uue keemilise elemendi tuum Alati kaasneb ka gammakiirgus Alfaosake on He tuum Pole suure läbitungimisvõimega, varjestuseks piisab paberilehest Õhus teepikkus 1-2 cm Emiteeritakse suurte ebastabiilsete tuumade poolt Pole oluline ohuallikas Raske detekteerida beetakiirgus suure energiaga elektronid Beetalagunemisel qMassiarv (A) ei muutu Laengu arv (Z) suureneb/väheneb ühe võrra Beetaosake on Elektron Positron Tekib uue keemilise elemendi tuum Tavaliselt kaasneb ka gammakiirgus Läbitungivam kui alfa-kiirgus, kuid peatamiseks piisab nt. plekist
, Elemendi keemilised omadused on määratud elektronide arvuga ja nende paiknemisega elektronkattes. Elektronide arv on võrdne tuuma laenguarvuga, mis on ühtlasi elemendi järjenumbriks. Isotoop on aatom ühe elemendi puhul ,kus on erinev arv neutrone. Alfakiirguseosakesed o n heeliumi aatomi tuumad, beetakiirguse osakesed on elektronid, gammakiirgus kujutab endast suure energiaga footonite voogu. Tuuma alfalagunemisel väljub alfaradioaktiivsest lähte ehk ematuumast alfaosake , tuuma massi arv muutub 4, laenguarv 2 võrra väiksemaks. Lõppoleku tuum võib jääda ergastatud olekusse ja üleminekul põhiolekusse kiirata veel gammakvandi . Beetalagunemisel muutub beetaradioaktiivses lähtetuumas üks neutron prootoniks , elektroniks ja neutriinoks. Tuuma massiarv jääb samaks, laenguarv suureneb ühe võrra. Tütartuuma ergastatud olek ja järgnev gammakiirjus on beetalagunemisele tüüpiline nähtus.
tema koguenergia, mikromaailmas on need nt elektriväljad. Potentsiaaliauk: potentsiaalibarjääriga ümbritsetud ruumipiirkond, milles osakese potentsiaalne energia on väiksem kui tema koguenergia nt kaev, kus ergastatud lained peegelduvad kaevu seintelt ja moodustavad veepinnal seisvaid laineid. Tunnelbarjäärmikroskoop teeb nähtavaks üksikaatomeid ning saadakse jälgida nende paiknemist aine pinnal. Alfalagunemine: aatomituuma radioaktiivne muundumine, mille korral kiirgub alfaosake(2p, 1n). Alfalagunemisel väheneb aatomituuma massiarv 4 ja laenguarv 2 võrra. Ioonside tekib kui üks aatom loovutab ja teine liidab elektrone, elektronegatiivsuste erinevus peab olema suur, esineb aktiivse met ja mmi vahel. Ruumvõre e. Kristallvõre kristallide aatomite ja ioonide kindel paiknemine, väga tihedalt. Aatomeid seob molekulideks ja kristallideks keemiline side. Kristallid: makroskoopilised hiidmolekulid, milles
Tuumaenergia ja selle kasutamine Sandra, Triinu, Sandra, Triin, Marlin Tuumareaktsioon Esimest korda puutus inimene kokku tuumareaktsioonidega radioaktiivsuse juures, seega umbes 19. ja 20. sajandi vahetusel Ernst Rutherford oli mees, kes teostas 1919.aastal esimese tõelise tuumade muundumise. Katse tulemus oli: alfaosake ja lämmastiku tuum moodustasid põrkumisel vahepealse lühiealise fluori tuuma, mis seejärel lagunes hapniku ja vesiniku tuumadeks. Seosenergia keemias ja tuumafüüsikas Samuti nagu paljudes keemilistes reaktsioonides, toimub ka paljudes tuumareaktsioonides energia vabanemine. Tänu energia jäävuse seadusele on energia kogubilanss tasakaalus. Seoseenergia on energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks. Energia vabanemine toimub seosenergia arvel.
suurem. Beetakiired. Elektri- ja magnetväljas on võimalik teha kindlaks, et need on valguse kiirusele lähedase kiirusega liikuvad elektronid. Alfaosakesed. Magnet- ja elektriväli kallutavad neid väga nõrgalt. Selle laeng on võrdne kahekordse elemetaarlaenguga. Alfaosakese kummagi elementaarlaengu kohta tuleb kahe aatommassiühiku suurune mass. Sama suur laeng ja mass on heeliumituumal. Seega Alfaosake on heeliumituum. Radioaktiivsel alfaosakese lagunemisel tekib heelium. a- kiirgus Heeliumi tuumade voog b- kiirgus elektronide voog g- kiirgus suure sagedusega elektromagnetlained Nihkereegel. Alfa-lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb ligikaudu nelja aaotmmassi ühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse süsteemis kahe ruudu võrra ettepoole. - Alfa-lagunemine Beeta-lagunemine
vesinik (aatommass 2~, aatomituumas on lisaks ühele prootonile ka üks neutron) - kiirgus-ajalooline tähtsus: aatomituum avastasti kulla aatomeid,vaakumis alfa-osakestega pommitades ja nende hajumist mõõtes.kõige laiema levikuga on alfaosakesed suitsuandurites.aatomimaailma mõõtudes üsna suured, suure massiga.õhus levib mõne cm.ei läbi õhukest metallikihti, ei tungi läbi isegi paksemast paberist/riidest.samas toiduga sisse süües oleks kõige ohtlikum (kõige suurem energia).alfaosake = heeliumi tuum, massiarv 4, laeng 2. - kiirgus-beetaosakesed on elektronid, mis tekivad tuumast pärit neutroni lagunemisel elektroniks ja prootoniks.liikumisel ioniseerib õhuosakesi ehk tekitab uusi ja kiireid ioone.läbimisvõime on umb sada korda suurem kui 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.
ka väljaspool aatomituuma kiirgusena või muul kujul Radioaktiivsed kiirgused Erinevaid radioaktiivseid kiirgusi on 3, neile sarnaseid kiirgusi ada palju rohkem. Elektronkiirgus ehk beetakiirgus on üks radioaktiivsetest kiirgustest. Ka elekter traatides koosneb elektronidest, mis voolavad kiirusega u. 5 mm/sek. Kiirguda võivad ka elektronkatteta aatomituumad, nt. alfakiirguse osake (alfaosake) koosneb 2 prootonist ja 2 neutronist, seega on ta heeliumituum. Alfakiirgus on ka üks radioaktiivsest kiirgusest. Üksikuna eksisteerivad sageli ka kõikide vesiniku isotoopide tuumad (vastavalt isotoobile prooton, deutron ja triiton; mõnikord kutsutakse tavalist vesinikku ka ta tuuma järgi protiumiks). Kolmas radioaktiivse kiirguse liik on gammakiirgus, mis kujutab endast elektromagnetkiirgust. Elektromagnetkiirgused on raadiolained, mikrolained,
N. Bohr formuleeris postulaadid aatomi olekute kohta L. de Broglie tõestas, et elektronil on laine omadused W. Heisenberg ebatäpsusrelatsioon W. Paul - keeluprintsiip 4. Rutherfordi katse tõestamaks planetaarset aatomimudelit- Pliikonteineris asub radioaktiivne aine, millest väljub alfaosakeste voog. See langeb õhukesele kullast lehele. Mikroskoobi ees on tsinksulfaadist ekraan. Ekraanile tekib sähvatus kohas, kuhu langeb alfaosake. Ekraani koos mikroskoobiga on võimalik pöörata ja loendada kuldlehekeselt mitmesuguste nurkade all hajunud alfaosakesi. Enamik alfaosakesi läbis kuldlehekese otsejoones, osa kaldus kõrvale ja hajus erinevate nurkade all, ~üks 8000-st pöördus peaaegu samas suunas tagasi. 5. Bohr'i postulaadid 1. postulaat Aatom võib olla kindlas ehk statsionaarses olekus. Igale statsionaarsele olekule vastab energia. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga. 2
· Aatomituum koosneb prootonitest (pr) ja neutronitest (ne) · Tuumalaeng q=Ze ( q- keemilise elemendi tuumalaeng; Z laenguarv, mis näitab pr arvu tuumas; e prootoni elektrilaeng) · A= Z + N (N ne arv) · Mn 55 massiarv ( pr + ne); 25 laenguarv (pr arv) · Isotoop keemilise elemendi teisend · Aatomituuma tähis - X ( X keemilise elemendi sümbol; A massiarv; Z laenguarv) · He heeliumiaatomi tuum (alfaosake), mille massiarv on 4, laenguarv 2. Selgub, et He tuumas on 2 pr ja 2 (N=A-Z) ne. · !! Massi mõõdetakse kg · Massiarv pr, ne arvude summa Tuumajõud hoiab koos tuuma, seega kogu Maailma · Aatomituumad on väga püsivad süsteemid · Pr ja ne tuumas koos hoidvaid jõude nim Tuumajõududeks · Tuumajõud on väga tugevad, väikese mõjuraadiusega · Pr ja ne vahel mõjuvad jõud ei olene elektrlaengust
1. Aatomimudeli areng (keeksi mudel, Rutherfordi katse) AATOMIFÜÜSIKA areng - Thompsoni mudel ehk ''keeksi'' mudel. Selle järgi koosneks aine elektronide pilvest, mille sees on üksikud suure massiga + laengud. See meenutab nagu rosinatega keeksi. Rutherfordi katse: pommitas kuldlehte alfaosakestega (alfaosake- heeliumi aatomi tuum, suure massiga kiirguse jaoks ning + laenguga). Tulemusena enamus alfaosakesi läbis kuldlehte ilma takistuseta. Osad kaldusid kõrvale ja üksikud nagu põrkusid tagasi. Järeldused: 1) aatom koosneb enamus tühjusest ehk vaakumist 2) aatomis peab olema + laeng koondunud väga väikesesse kuid raskesse ruumiossa (aatomituum) 2. Planetaarne aatomi mudel (osakesed, asetus, laeng, mass, arvud + joonis)
Ning radiaktiivseid isotoope leidub praktiliselt kõikidel elementidel. Peale Ruthefordi Tuuma avastamist ,seostati radioaktiivsust just Tuumadega. Alfakiirguse moodustavad Heeliumi aatomituumad ( He tuumad , järjekorra nr 2, Aatomimass on 4 ) . Alfa lagunemise korral , lendavad tuumast välja osakesed , mille laengu arv on 2 ja masssi arv 4 ,see tähendab et tekkib uus keemiline element ,mis on perioodilisussüsteemis 2 kohta ees pool. Osakeste laine omaduste tõttu saab alfaosake lahkuda ka siiis , kui tema kineetiline energia on seose energiast väiksem seda nim. Tunneli efektiks. Alfaosakesed on väikese läbimis võimega ja nad ei suuda isegi läbida paberi lehte. Aega mille jooksul bisotoobi kogus väheneb pooole võrra , radiaktiivse lagunemise käigus nim. Poolestusajaks.Beetakiirgusn ilmeb siiis , kui kõige kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonitega täidetud energia tasemetes tunduvalt kõrgemal
olekust teise. Kiiruste sagedus on määratud energiate vahel. 56.Kvant tingimus:Aatom võib olla statsionaarsetes olekutes, mille puhul elektroni impulss moment on täisarv kordne suuruses h/2piiga Mvr=k * h/2piid 57.Radioaktiivse muundumise seadus: radioakt.aine aatomid on allutatud spontaansetele muutustele, igal aja momendil muutub väike osa aatomitest ebapüsivaks ja laguneb plahvatuslikult. *suurel enamusel juhtudest paisatakse aatomist väga suure kiirusega välja alfaosake *teisel juhul kaasneb plahvatusega kiire elektroni välja paiskumine ja suure läbitungimisvõimega p-kiirte tekkimine. Tekib uus aine mis on samuti ebapüsiv ja muundub temale iseloomuliku radioaktiivse kiirguse kiirgamisel. Kusjuures sellega kaasneb suure energia kiirgamine. 58.Radioaktiivse lagundamise seadus: iga rad.akt.aine elemendi jaoks on olemas kindel ajavahemik, mille jooksul tema aktiivsus väheneb 2korda, st radioakt.aine.aatomite arv väheneb 2x N=No2(- t/T) 59
= tuumalaeng 6 Prootonneutronmudel Massiarv on prootonite ja neutronite summa. A = Z + N A massiarv Z prootonite arv ehk laenguarv N neutronite arv A X X keemilise elemendi sümbol Z 7 Näited Heeliumiaatomi tuum alfaosake, 4 2 He mille massiarv on 4, laenguarv 2 Uraaniaatomi tuum, mille massiarv on 238, laenguarv 92. Seega on selles 146 neutronit. 238 92 U 8 Isotoobid Ühel elemendil võib 1 olla erineva massiarvuga 1 H Tavaline ehk kerge vesinik tuumi, ehk teisiti neutronide arv võib olla erinev. 2
Potentsiaaliauk ei toimu. 22.11.12 26 Tunneliefekt. · Kui potentsiaalibarjäär on piisavalt õhuke, võib osakese leiulaine tungida barjääri sisse. · Barjääris väheneb leiulaine amplituud kiiresti. · Õhukese barjääri korral laine ei sumbu täielikult ja osake osutub teisele poole Tuumareaktsioonidest põhineb barjääri jõudnuks. alfalagunemine tunneliefektil. Alfaosake saab väljuda tuumast just tunneliefekti abil · Seda nähtust nimetatakse tunneliefektiks. 22.11.12 27 Bohri aatomimudel · Elektroni leiulained püsivad aatomis elektriliste Bohri postulaadid.tõmbejõudude mõjul. ·Elektronid Kuna elektron saab olla võivad aatomis nn.ainult liikuda Orbiidil, siis kindlatel
Alfa kiirgusel on küll väike läbitungimisvõime, kuid tema suhteline tervisekahjulikkus on suurem kui gammakiirgusel. Alfa-kiirguse väikese tegevusulatuse tõttu jääb suurem osa temast pidama inimese naha välispinda, mis koosneb peamiselt surnud rakkudest. Elusrakke võib alfa-kiirgus kahjustada juhul, kui kiirgust emiteeriv nukliid satub organismi sisse, näiteks hingamisteedesse. Seal saab alfaosake otsekontakti kaitseta epiteeli rakkudega bronhides ja kopsude alveoolides. Radooni peetaksegi suitsetamise järel kopsuvähi riskitegurina teisel kohal olevaks. Sõltuvalt radoonist tulenevast kiirgusdoosist ja selle eksponeeritud elukeskkonna hulgast hinnatakse radoonist põhjustatud kopsuvähi juhtude arvuks Rootsis 300 1500 aastas, Soomes 200-600 ja Eestis võiks see esialgsetel hinnangutel olla 100-120 juhtu aastas. [7, lk 9]
Absoluutne murdumisnäitaja n = c/v. Kehtib ka n21 = n2/n1, kus n1 ja n2 on vastavate keskkondade absoluutsed murdumisnäitajad. Tuumareaktsiooni võrrandid koos osakeste määratlustega, Tuumareaktsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide võrrandeid. Iga reaktsioonis osalev aatomituum kirjeldatakse tema keemilise elemendi tähisega, mille ette kirjutatakse (üles) tuuma nukleonide koguarv ning (alla) tuuma prootonite arv. Näiteks alfaosake on 42He. Kui reaktsioonis osaleb elementaarosakesi, siis neid märgitakse osakese sümboliga. Näiteks footon on ja elektron e. Liitiumi 63Li ja deuteeriumi 21H ühinemisreaktsioon näeb välja selline: 63Li + 21H 42He + 42He (või) 63Li + 21H 2 42He Ülaltoodud reaktsioonivõrrandisse on kindlasti tarvis märkida kaks alfaosakest, kuna vastasel juhul ei oleks võrrandi parema ja vasaku poole massid tasakaalus.
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 elementide radioaktiivsel lagunemisel. Alfaosakeste mass on elektroni omast umb 8000 korda suurem ja positiivne laeng võrdub kahekordse elektroni laengu absoluutväärtusega, järelikult on alfaosake täielikult ioniseeritud heeliumi aatom ja nende kiirus on väga suur 1/15 valguse kiirusest. Rutherford pommitas nende osaketsega raskete elementide aatomeid, aga elektronid ei saa oma väikese massi tõttu alfaosakeste trajektoori oluliselt muuta. Küll aga saavad nende liikumissuuna muutumist põhjustada laetud osad. Seega saab nende liikumise järgi kindlaks teha positiivse laengu ja massi jaotuse aatomis
Näiteks 1 cm3 metalli sisaldab ca 1022 ...1023 vaba elektroni. Seetõttu on metallid head elektrijuhid. Dielektrikutes ehk isolaatorites on vabu laengukandjaid väga vähe, 1 cm3 ca 106 .... 1015 . Pooljuhtides on vabade laengukandjate kontsentratsioon juhtide ja dielektrikute oma vahepeal. Pooljuhtides saab vabu laengukandjaid tekitada kas valguse või soojuse toimel. Vabade laengukandjate tekitamist soodustavad lisandained pooljuhtides. Alfakiirgus kujutab endast osakeste voogu. Alfaosake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, st. on samasuguse ehitusega nagu heeliumi aatomi tuum. Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Bohri aatomimudel tugineb postulaatidele. Aatomis tiirlevad elektronid ümber tuuma ringorbiitidel ilma energiat kiirgamata. Neid orbiite nimetatakse statsionaarseteks orbiitideks. Elektroni üleminekul ühelt statsionaarselt orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab kindla sagedusega elektromagnetilist kiirgust.
radioaktiivne lagunemine, mille tulemusena vabaneb alfa-kiirgus. Alfa-kiirgusel on küll väike läbitungimisvõime, kuid tema suhteline tervisekahjulikkus on suurem kui gammakiirgusel. Alfa- kiirguse väikese tegevusulatuse tõttu jääb suurem osa temast pidama inimese naha välispinda, mis koosneb peamiselt surnud rakkudest. Elusrakke võib alfa-kiirgus kahjustada juhul, kui kiirgust emiteeriv nukliid satub organismi sisse, näiteks hingamisteedesse. Siin saab alfaosake otsekontakti kaitseta epiteeli rakkudega bronhides ja kopsude alveoolides. Radooni peetaksegi suitsetamise järel kopsuvähi riskitegurina teisel kohal olevaks. Sõltuvalt radoonist tulenevast kiirgusdoosist ja sellele eksponeeritud elanikkonna hulgast hinnatakse radoonist põhjustatud kopsuvähi juhtude arvuks Rootsis 300- 1500 aastas ja Soomes 200-600. Eestis võiks see esialgsetel hinnangutel olla 100-120 juhtu aastas.[ 4 ]
Mass kaoks nagu kuhugi ära. See loomulikult ei kao kuhugi, vaid muutub tuumaks ühinemisel elektromagnetiliseks kiirguseks. Bohri mudel Radioaktiivse lagunemise korral peaks rõhutama, et poolestusaeg ei ole aeg, mis kulub tuuma lagunemisele, vaid on aeg, mille jooksul lagunevad pooled allesolevaist tuumadest. Alfa-, beeta- ja gammakiirguse tekkimist saab seletada suhteliselt lihtsalt, aga jälle peab kasutama uskumist. Alfakiirgus on alfaosakeste voog. Alfaosake on sama koostisega, mis on He aatomi tuumal. Seda ei maksaks väga rõhutada, sest see võib viia väärarusaamani, nagu oleks He aatomi tuumad raskemates tuumades olemas, järelikult võivad raskemates tuumades olla ka kergemate aatomite tuumi. AGA NII EI OLE. Tegelikult tekib radioaktiivse aine tuumas virtuaalseid moodustisi, mis koosnevad kahest prootonist ja kahest neutronist. Sellise moodustise eluiga on ca 10-21 s. Seejärel ta laguneb ja tekib mingi uus kooslus. Tänu
kohaselt koosneks aatom võrdsel arvul olevatest elektronidest ja positiivsetest osakestest. Elektronide arv määraks aatomi massi. Thomsoni "rosinakukkel" Rutherfordi aatomimudel Thomsoni mudelist lähtuvalt anti üsna tõepärane ettekujutus aatomi mõõtmetele, kuid see ei võimaldanud seletada gaaside joonspektreid. Lihtsaima aatomi mudel, mida mõitetakse lähendina tegelikkusele, on nn. Rutherfordi mudel , mis tugines kuldlehe pommitamisel - osakestega. Alfaosake on heeliumi aatomi tuum, koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist laenguga | 2e | , alfaosakese mass on 6,642669 10 -27 kg ( 4,00273 amü ). Püüdes seletada nende osakeste hajumist suurte nurkade all, lõi Rutherford teooria , milles esineb aatomi tuum. Selles mudelis oli vastuoluks nn."kiirgustõbi" : kui eeldada, et elektronid seisavad aatomis paigal, siis peaksid langema elektriliste
E=mc²(energia ja massi ekvivalentsuse seadus-Einstein)Mia suurem on atud tuuma
moodustumise massidefekt, seda stabiilsem on tuum.Elementaarosake-on struktuuriga või
struktuurita mikroosake, mis võtab kõigist nüüdisajal tuntud füüsikalistest protsessidest osa
jagamatu tervikuna.Kvarkmudel-EO käsitlus, mille kohaselt hadronid(struktuuriga osakesed)
koosnevad kvarkidest Radioaktiivsus keemil. elementide aatomituumade iseeneslik
lagunemine. H.Becquerel (1896) alfakiirgus - kiirgub alfaosake(prootonite arv väheneb
2võrra)(He-tuumad) beetakiirgus eraldub elektron(prootonite arv väheneb 1 võrra)
(elektronid)gammakiirgus lühilaineline elektromagnetkiirgus .Radioaktiivlagunemine allub
eksponentseadusele. Poolestusaeg- keskmine aeg, mis kulub aatomite arvu kahekordseks
vähenemiseks-see on sõltumatu radioakt. aatomite algkogusest; -lagunemine-isel.
Raskematele tuumadele -lagunemine-võib eralduda elektrin(N>Z) või positron(N
osake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, mis moodustavad heeliumi aatoimituuma 2He4. Alfakiirgus koosneb rasketest ja suure positiivse laenguga alfaosakestest, tekib alfalagunemisel. Alfaosakesed on väga suure ioniseeriva toimega. Et alfaosakese mass ja elektrilaeng on suhteliselt suured ning kiirus suhteliselt väike võrreldes teiste ioniseerivate kiirguste osakestega, siis on tõenäosus suur, et läbi aine liikuv alfaosake põrkub koheselt mõne aatomi vastu ja ioniseerib selle. Tavaliselt on alfaosakesel piisavalt energiat, et tekitada oma liikumisteel terve kaskaad vabu elektrone. Kuna alfakiirgus ioniseerib ,,kohe ja kõike" alates kiirgumise hetkest, siis on alfakiirguse varjestamine lihtne. Tavaliselt piisab selleks õhukesest paberilehest, isegi inimnaha surnud rakud pidurdavad selle. Alfakiirgust
Näiteks 1 cm3 metalli sisaldab ca 1022 ...1023 vaba elektroni. Seetõttu on metallid head elektrijuhid. Dielektrikutes ehk isolaatorites on vabu laengukandjaid väga vähe, 1 cm3 ca 106 .... 1015 . Pooljuhtides on vabade laengukandjate kontsentratsioon juhtide ja dielektrikute oma vahepeal. Pooljuhtides saab vabu laengukandjaid tekitada kas valguse või soojuse toimel. Vabade laengukandjate tekitamist soodustavad lisandained pooljuhtides. Alfakiirgus kujutab endast osakeste voogu. Alfaosake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, st. on samasuguse ehitusega nagu heeliumi aatomi tuum. Amorfseteks aineteks nimetatakse tahkeid aineid, millel puudub kristallstruktuur. Neil on vedelikele sarnane omadus voolata. Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Bohri aatomimudel tugineb postulaatidele. Aatomis tiirlevad elektronid ümber tuuma ringorbiitidel ilma energiat kiirgamata. Neid orbiite nimetatakse statsionaarseteks orbiitideks
Termotuumapommi idee töötasid välja Ungari päritolu USA füüsik Edward Teller ja Poola päritolu matemaatik Stanislaw Ulam. 19. tuumareaktsioonivõrrandid Tuumareaktsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide võrrandeid. Iga reaktsioonis osalev aatomituum kirjeldatakse tema keemilise elemendi tähisega, mille ette kirjutatakse (üles) tuuma nukleonide koguarv ning (alla) tuuma prootonite arv. Näiteks alfaosake on 42He. Kui reaktsioonis osaleb elementaarosakesi, siis neid märgitakse osakese sümboliga. Näiteks footon on ja elektron e. Liitiumi 63Li ja deuteeriumi 21H ühinemisreaktsioon näeb välja selline: 63Li + 21H 42He + 42He (või) 63Li + 21H 2 42He Ülaltoodud reaktsioonivõrrandisse on kindlasti tarvis märkida kaks alfaosakest, kuna vastasel juhul ei oleks võrrandi parema ja vasaku poole massid tasakaalus. 19.1Kiirguskaitse. Kiirguskaitse
kiirgus, mis muudab tuuma laengut ja massi. Lühikeses ajavahemikus dt lagunenud tuumade arv dN on võrdeline lagunevate tuumade arvuga N. Võrdeteguriks on lagunemistõenäosus . Selline seos viib pärast integreerimist eksponentsiaalse seoseni: N = N0 exp(-t), kus N on aja t jooksul lagunenud tuumade arv ja N0 tuumade arv alghetkel. Radioaktiivne kiirgus jaguneb , ja kiirguseks. Radioaktiivne kiirgus on tervisele kahjulik. Alfakiirgus kujutab endast osakeste voogu. Alfaosake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist, st. on samasuguse ehitusega nagu heeliumi aatomi tuum. Alfakiirgus on väga väikese läbimisvõimega. ja - kiirguse eest kaitseb meid ka tavaline paberileht. Beetakiirgus kujutab endast kiirelt liikuvate elektronide voogu. Selle eest kaitseb näiteks õhuke metallleht. Gammakiirgus on väga lühilaineline ja suure kvandienergiaga elektromagnetlaine, mille omadused vastavad osakeste omadustele. Gammakiirgus on väga suure läbimisvõimega
annaabi.ee 
