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. Alfaosakeste kiirgust nimetatakse ka alfakiirguseks. Alfakiirgus on alfalagunemisel tekkiv alfaosakeste voog. Kõige väiksema läbitungimise võimega kiirgus. Alfakiirguse väike läbimisvõime tuleneb tema suurest massist, tugevast elektrilaengust ja alfaosakeste väikesest kiirusest. Alfakiirgus Väline alfakiirgus inimesele ohtlik ei ole, sest isegi naha surnud rakkudest koosnev väliskiht pidurdab alfakiirguse efektiivselt. Kokkuvõte
Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, läbimõõt 10-10m. Aatomi tuuma suurus 10-15 m. Aatomituum koosneb nukleonidest – positiivse laenguga prootonitest ja laenguta neutronitest. Thomsoni aatomimudel: aatomit kujutati positiivselt laetud kerana, millesse olid pikitud elektronid. Rutherfordi planetaarse aatomimudeli järgi on aatomil tuum ja selle ümber liiguvad elektronid. Katses uuriti alfaosakeste hajumist, nende läbi minekut õhukesest metalllehest. Kõige olulisem tulemus: sündis uus nn planetaarne aatomimudel, mille järgi aatomil on olemas tuum ja tuuma ümber liiguvad elektronid. Bohri 3 postulaati: 1)statsionaalsete olekute postulaat – aatom võib viibida ainult kindlate energiatega olekutes. 2)lubatud orbiitide postulaat – lektronid võivad aatomis asetseda ainult kindlatel orbiitidel. 3)kiirguse postulaat – üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele,
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 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
Mida suurem on aatommass, seda suurem on aatomnumber ja seda rohkem on prootoneid tuumas. Mis on tuuma massiarv? Prootonite ja neutronite koguarv tuumas.A=Z+N, kus Z on prootonite arv ehk tuuma laenguarv,N-neutronid. Miks ei saa tuumade universaalseks koostisosaks olla ainuüksi vesiniku tuum?Sellepärast, et sellisel juhul peaks ka teiste aatomite tuumad koosnema ainult prootonitest ning massiarv ja laenguarv peaksid järelikult ka edaspidi võrdsed olema. Kui aga Rutherfordi katseid hakati alfaosakeste hajumise järgi tuumade laenguarve katseliselt määrama, selgus, et see nii pole. Samuti selgus et esialgu aatommasside järgi korraldatud tabelis on elemendid järjestatud hoopis laenguarvu järgi.Mida nimetatakse tuuma laenguks, mida see väljendab?Tuuma laenguarv ehk prootonite arv tuumas, tähis Z Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt? Radioaktiivsus on tuuma- maailma nähtus, kõik nimetatud kiirgused saavad alguse sellest aatomi pisikesest südamikust.
Beetakiirguse läbimisvõime on umbes sada korda suurem kui alfakiirgusel, kuid palju väiksem kui gammakiirgusel. Beetakiirguse peatamiseks on vaja õhukest metall-lehte. Kõige ohutum neist kolmest on alfakiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. Elementide transmutatsioon 1919. aastal sai Rutherfordist esimene inimene, kes muundas tuumareaktsiooni kaudu ühe elemendi teiseks. Ta lagundas lämmastiku alfaosakeste toimel hapnikuks ning protsessi käigus eradus prootone: 14 N + 17O + p. Hiljem küll tõestas Blackett, et selle protsessi käigus muundus lämmastik hapniku isotoobiks, kuid siiski oli Rutherford esimene, kes sai hakkama keemilise elemendi transmutatsiooniga. Neutroni teooria Rutherfordil oli ka teooria, et eksisteerivad neutronid, sest miski peab ju tasakaalustama prootonite positiivsete laengute tõukejõudu. Selle teooria aga tõestas 1932
Mida tähendavad kvantfüüsikas täpsuspiirangud? on osakest iseloomustavaks suuruste paari, milles kumbagi suurust ei saa korraga mõõta suvalise täpsusega; ühe minimaalne mõõte viga on pöördvõrdeline teise suurima mõõteveaga. nt impulss ja koordinaat, energia ja aeg. Miks metallid on head elektrijuhid?-metallidel puudub keelutsoon, valents ja juhtivustsoon kattuvad osaliselt. aatomituum avastati ja plantetaarmudelini jõuti vaadeldes alfaosakeste hajumist metallkilelt. laseri tööks on vaja stimuleeritud kiirgust ja pöördhõivet. elektronide laineloomust näitab see, et- kaht kõrvutist pilu läbinud elektronide kimbud võivad teineteist mitte üksnes tugevdada vaid ka nõrgendada. pöördhõive tähendab - seisundit, milles aatomikogumis on ülekaalus ergastatud aatomid. mida täpsemalt oleme mõõtnud mikroosakese asukohta, seda EI TEA. laseri rakendamiseks holograafias on oluline tema kiirguse koherentsus
Alfaosakesed on rasked, suure laenguga ja suhteliselt aeglased, mistõttu on tõenäosus, et nad oma teel mõne teise aatomi vastu põrkavad, suur. Piisab tavalisest paberilehest või mõnesentimeetrisest õhukihist, et kõik alfaosakesed põrkuks mõne ees seisva aatomi vastu ning ioniseeriks selle. Beetakiirgus Beetakiirgus koosneb beetaosakestest sõltuvalt lagunemise tüübist kas elektronist või positronist. Beetaosakeste läbimisvõime on alfaosakeste omast suurem. Aatomiga kokku põrganud beetaosakesed võivad neelduda aatomi elektronkattes tekitades negatiivse iooni või pidurduda aatomi elektronkatte negatiivses elektriväljas. Viimasel juhul annab beetaosake osa oma liikumise energiast üle aatomi elektronkatte elektronidele (ergastades neid), kuid ise aatomiga ei ühine. Ergastatud aatom läheb tagasi oma põhiolekusse, kiirates footoni. Sellisel moel tekkinud röndgenkiirgust nimetatakse teiseks kiirguseks.
Kui õhus on suitsu, peegeldub valgusallika poolt välja saade- tud kiir suitsuosakestelt detektorile ning vallandab häire. 6 Ioonsuitsuandur Ioonsuitsuandurites kasutatakse üliväikeses koguses (1/5000 grammi) radioaktiivset ainet ameriitsium-24l. 342aastase poolestusajaga ameriitsium eraldab alfaosakesi, mis leiavad rakendamist hapniku ja lämmastiku aatomite ioniseerimisel. Alfaosakeste mõjul eraldub hapniku ja lämmastiku aatomitest elektron. Tulemuseks on positiivse laenguga ioon ning vaba elektron. Patarei plusspooluse külge kinnitatud metallplaat meelitab enda juurde alfaosakeste mõjul tekkinud elektrone, miinuspooluse külge kinnitatud metallplaat aga positiivseid ioone. Kui ruum on suitsuvaba, tuvastab elektroonika igal hetkel elektrivoolu olemasolu (elektronide suunatud liikumise) süsteemis ning sireenid vaikivad. Kui metallplaatide vahele satub
keskele ja moodustab enamuse aatomi massist; planetaarse aatomi idee; määras ära aatomi piirid 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
footonite kiirgamise teel. 34. Mis on radioaktiivsus? Radioaktiivsus on aine iseeneselik energiakiirgus ilma mingi välismõjuta. 35. Nimetage ja iseloomustage lühidalt 3. radioaktiivse kiirguse põhiliiki mõiste, joonis, omadused, kahjulikkus. Alfakiirgus kujutab enesest radioaktiivse lagunemise käigus tekkivate kahest prootonist ja kahest neutronist koosnevate heeliumi aatomi tuumade (nn. alfaosakeste) voogu. Suure energiaga alfaosakesed neelduvad ümbritsevas keskkonnas kiiresti. Õhus suudavad nad läbida vaid mõnesentimeetrise vahemaa ega suuda läbida näiteks paberilehte või inimnahka. Ent inimorganismi sattununa (sissehingamise või söömise tõttu) võivad nad siiski tervisele olulist kahju tekitada. Beetakiirguse näol on tegemist suure energiaga elektronide vooga. Tema läbimisvõime on oluliselt suurem kui alfakiirgusel
mtuum tuuma mass Eseose seoseenergia c valguse kiirus Eeri eriseoseenergia A massiarv 9 Üldrelatiivsusteooria g raskuskiirendus(e suurus) F jõud (suurus) mi inertne mass gravitatsioonikonstant M Maa mass mr raske mass r kahe massi vaheline kaugus Kvantfüüsika elemendid E kvandi energia h Plancki konstant f kiirguse sagedus N teatud nurga alla hajunud alfaosakeste arv hajumisnurk 0 elektrostaatiline konstant q1 ja q2 kaks laengut keskkonna dielektriline läbitavus r laengutevaheline kaugus En aatomi lõppoleku energia Em aatomi algoleku energia m elektroni mass v elektroni kiirus r Bohri orbiidi raadius l kõrvalkvantarv n ja m peakvantarvud lainepikkus p liikumishulk lainefunktsioon t aeg U mõjuvate jõudude potentsiaal w tõenäosus I turmaliini kristallile langenud kiirguse intensiivsus
Geigeri Mülleri loendurit kasutatakse peamiselt elektronide ja -kvantide (suure energiaga footonite) registreerimiseks. -kvantide väikese ionisatsioonivõime tõttu ei registreeri loendur neid vahetult. -kvantide kindlakstegemiseks kaetakse klaastoru sisepind ainega, millest -kvandid löövad välja elektrone. Loendur loendab peaaegu kõik temasse tunginud elektronid; gammakvantidest registreerib ta ligikaudu igast sajast vaid ühe. Raskete osakeste (näiteks alfaosakeste) registreerimine on küllalt keerukas, sest raske on teha loendurisse nende osakeste jaoks läbipaistvat õhukest ,,aknakest".[1] Wilsoni kamber Loenduritega saab registreerida vaid osakese läbimineku fakti ja määrata osakese mõningaid karakteristikuid. 1912. aastal loodud Wilsoni kambris jätab kiire laetud osake jälje, mida saab vahetult vaadelda või fotografeerida. Wilsoni kambrit võib nimetada ,,aknaks" mikromaailma, s.t
1. rida 1) Planetaarne aatommudel Peaaegu kogu aat. mass koondunud väga väiksesse posit laetud tuuma. Elektronide arv = tuuma posit laeng Elektronid liiguvad ringorbiidil ümber tuuma Aatomi läbimõõt ligikaudu 10^10 m Tuuma ja elektroni vaheline tõmbejõud peab olema tasakaalustatud elektronile ringorbiidil mõjuva kesktõmbejõuga. Ruthefordi planetarne aatomi mudel: selgitas alfaosakeste hajumisnähtusi, kuid ei selgitanud aatomi stabiilsust ega aatomispektrite katkendlikust (joonspektrid). Need probleemid ületas N. Bohr (aatomi püsivuse tingimused, aatomi esimese kvantmudeli looja). Kolm postulaati. Oma postulaatidega lahendas Bohr joonspektrite tekkemehanismi selgitamise probleemid. Samas ei suudetud Bohri mudelit üldistada mitmeelektronilistele aatomitele ning ei suuda
heelimutuumaks – muundub igas sekundis energiaks 4 miljonit tonni ainet. Vesiniku muundumine heeliumiks on levinuim energiatootmise viis tähtedes. Vesiniku muundumisel heeliumiks on tähtedes 2 võimalust: a) prooton- prooton reaktsioon (pp) b) süsinik- lämmastik tsükkel (CN) Mõlemal juhul tekib He4 neljast prootonist. Prootoni mass on 1, 0076, alfaosakesel 4, 0028 aatomi massi ühikut. Nelja prootoni mass on alfaosakeste massist suurem 4*1,0076 – 4,0028 = 0,0276 a.m.ü võrra. See mass muundubki energiaks ehk kiirguseks ehk footoniteks ja neutroniteks. Ühe grammi vesiniku kohta on nn massidefekt ekvivalentne 6,2* 1018 ergiga. Kui tähe tsentris on temperatuur 15 miljonit kraadi ja vesiniku tihedus vähemalt 100 g/cm3, algab seal pp-reaktsioonide ahel. Esimese reaktsiooni, kahe prootoni ühinemine deuteeriumi tuumaks, toimumise tõenäosus on ülimalt väike. Neutriinod väljuvad tähest takistamatult ja
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 kiirgav objekt ei ole inimesele ohtlik, neeldub täielikult juba 12cm jooksul (kuid alfaosakeste liikumiskiirus on umbes 15 000 km/h). Alfakiirgus on ohtlik ainult kiirgava ainega vahetu kokkupuute korral (nt allaneelamisel või sissehingamisel). Raske detekteerida. 29. kiirgus, millest koosneb, mõju inimesele ja kuidas seda kiirgust varjestada kiirgus koosneb kiiretest osakestest (elektronidest või positronidest). Sarnaselt alfakiirgusele põhjustab beetakiirgus samuti ionisatsiooni. Tulenevalt beetaosakeste väiksemale
et valke hoiavad koos peptiidsidemed. 1908 Heike Kamerlingh-Onnes vedeldab heeliumi. 1908 Fritz Haber avastab viisi vaba lämmastiku keemiliseks sidumiseks, mis võimaldab Saksamaal lõhkeaineid toota (tänapäeval tuntud Haberi protsessina). 1908 Bertram Boltwood pakub välja, et mineraalide vanust saab määrata kasutades plii ja uraani sisalduse suhet. 1908 Rutherford uurib alfaosakeste hajumist õhukese kullaleha läbimisel. 1909 Peary ja Henson jõuavad põhjapoolusele. 1909 Rutherford jõuab järeldusele, et alfaosakesed on heeliumi aatomid. 1909 Einstein määratakse Zürichi ülikooli professoriks. 1911 Kamerlingh-Onnes avastab, et vedel heelium on ülijuht. 1911 Robert Millikan mõõdab elektroni laengu. 1911 Charles Thomson Rees Wilson leiutab udukambri, mille abil on
sama arvu nukleonide masside summa tuumaks koondunult. 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
kusjuures ‘muster’, mis tekib, on iseloomulik kiirguse tüübile. Röntgenkiirguse footonid tekitavad kiireid elektrone, osakesi, millel on väga väike mass ja üks laenguühik. Neutronite neeldumisel vabanevad prootonid, millel on sarnaselt elektronidele küll üks laenguühik, kuid mille mass on ligikaudu 2000 suurem kui elektronil. Alfaosakestel on kaks laenguühikut ja nende mass on omakorda 4-kordne võrreldes prootoniga. Alfaosakeste laengu-massi suhe erineb ligikaudu 8000-kordselt elektronide laengu-massi suhtest. Selle tulemusel on erinevate osakeste poolt tekitatud ionisatsioonide ruumiline paigutus vägagi erinev. Simulaatori abil on võimalik erinevate osakeste võimalikku teekonda iga ionisatsiooni eraldi täpikesega märkides nähtavaks muuta. Madala energiaga elektron (5keV), mis võiks olla liikuma radiodiagnostikas kasutusel oleva energiaga rö-footoni poolt, jätab õrna jälje.
annaabi.ee 
