kallutatakse ja kiirendatakse osakesi. Sirgeid kiirendeid nim lineaarkiirenditeks, ringikujulisi aga tsüklilisteks kiirenditeks. 2. Kvargid ja kvarkide(antikvarkide) laengud. Mateeriaosakeste tabel jaguneb kaheks leptonid ja kvargid. Kvargid on tugeva vastastikmõjuga osakesed. Kvarkide arv universumis on jääv. St, nad ei teki ega kao, vaid muutuvad üksteiseks nõrga vastastikmõju toimel. raskemad kvargid muutuvad iseeneslikult kergemateks nii, et eraldub lepton ja vastav antineutriino. Kvargi muutumine toimub elementaarosakese sees ja vastavalt muutub ka see osake. Kvargid on alati kolmekaupa koos tuleb sellest, et neil on värvilaeng. Looduses on ainult valged elementaarosakesed. Igale fundamentaalosakesele vastab antiosake. Need on kõiges täpselt samasuguste omadustega, ainult laeng on vastasmärgiline. Antikvargidele omased värvid ei lange kokku kvarkide omadega. Kui osake kohutub oma antiosakesega, siis
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 neutronid täitma vabu kohti ja selle käigus vabaneb energia kvant, mida nim gamma kiirguseks. -kiirgus on suurima läbimisvõimega
arheoloogia. Kiirguse kahjulikkus mutatsioonid, surm, mõõtmine aktiivsus, kiirgus, neeldumine,bioloogiline efektiiv,ühikud Grei, Siivert, Curii. Rad. isotoobid looduses haruldased- sest on jõudnud Maa ajaloo jooksul stabiilseks laguneda. Igal keemilisel elemendil on ainult üks stabiilne isotoop, sest neutronite ja prootonite arv ei saa üksteisest palju erineda. Mõnikord tuum neelab elektronkattest ühe elektroni- elektron neeldub prootonis, tekib neutron, koos elektroniga kiirgub antineutriino, siis elektroni neeldumisel kiirgub neutriino. -lagunemisega kaasneb tavaliselt -radioaktiivsus, sest uus tuum ei satu põhiseisundisse. Kui tuum -laguneb, siis aatom osutub kahekordselt negatiivselt ioniseerituks, elektronkate laieneb, üleliigsed elektronid vabanevad kergesti. Tuumareaktsiooni iseloom muutub, kui sellesse suunata järjest suurema energiaga prootoneid- väikestel energiatel toimub elastne põrge, suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest
neutronid,sest suurtes tuumades on neid rohkem Kontrolltöö küsimuste seas oli ka Kiirguste liigid+omadused. Ja radioaktiivse lagunemise seadus? 1.rad.isotoobid looduses haruldased,sest rad.isotoobid on jõudnud ajaloo jooksul stabiilseks laguneda. 2.keemilineelement on ainult mõniüksik stabiilne isotoop, sest neutronite+protonite arv ei saa palju üksteisest st erineda. 3.elektron neeldub protonis, tekib neutron.kuna elektroniga koos kiirgub antineutriino,siis el. neeldumisel kiirgub neutriino 4.a-lagunemisega kaasneb y- radioaktiivsus,sest uus tuum ei satu põhiseisundisse 5.kui tuum a laguneb siis aatom osutub 2kordselt negatiivselt ioniseerituks,elektronkate laieneb, üleliigsed elektronid vabanevad kergesti.6. uumar.isel.Väikestel energiatel toim elastne põrge, edasi tekib tuum Z->Z+1. Suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest enam osakesi välja, lõhub tumma kildudeks 7.1)suurtes tuumades on
Ainult tuuma sees, kaugemal ei mõju. Neutronite ja prootonite vahel tuumas. Prooton ja neutron on liitosakesed. Nad koosnevad üliväikestest liikuvatest osakestest- kvarkidest. Tugev vastastikmõju ongi tegelikult see jõud mis hoiab kvarke koos. Tugev vastastikmõju on kvarkide vahel, kuid põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju avaldub peamiselt lagunemistes. ja nõrgem kui elektromagnetjõud. Raskemad osakesed lagunevad kergemini. Neutron laguneb tekib prooton, elektron ja antineutriino. Põhiliseks jõudude tekitajaks on kvargid. Nii tugeva kui ka nõrga vastastikmõju algseteks mõjuobjektideks pole mitte prootonid ja neutronid, vaid kvargid nende sees. Vastastikmõjude tugevusi ei saa täpselt võrrelda sest nende vahekord on erinevatel kaugustel erinev.Mateeriaosakesed jagatakse kaheks: Leptonid ja Kvargid. Leptonid võivad vabadena olla. On ise seisvad. Kvargid U , D esinevad 3 kaupa koos. Ei ole seisvad.Kvargid U, D asuvad prootoni ja neutroni sees
footonitest. o E = hv (Plancki valem) o Igasugust tuumade võimet iseeneslikult kiirata nimetatakse radioaktiivsuseks. o Ergaststud tuum läheb põhiseisundisse ja kiirgab -kvandi. -lagunemine o Kui tuumas on neutroneid liiga palju, siis tekib -kiirgus. o -osake on elektron o n-> p+ + e- + v Vaba, tuumaga sidumata neutron muutub varem või hiljem (keskmiselt 15 minuti pärast) prootoniks, kusjuures tekib elektron ja veel üks kerge neutraalne osake antineutriino. o See on nn. Neutroni -radioaktiivsus ehk -lagunemine. o Lagunemisel jääb tuuma massiarv muutumatuks, kuid laeng suureneb ühe võrra. -lagunemine. Poolestusaeg. o -osake on heeliumi tuum o Poolestusajaks nimetatakse aega, mille jooksul isotoobi kogus väheneb radioaktiivse lagunemise tõttu kahekordselt. N = N0e ln2/T * t N0- ainehulk; t-aeg ; T- poolestuaeg o Poolestuaja jooksul laguneb pool ainest. Villu
1. -kiirgus (alfa) 2. -kiirgus (beeta) 3. -kiirgus (gamma) alfa- kiirgus koosneb alfaosakestest ehk heeliumi aatomi tuumadest, mis sisaldavad kahte prootonit ja kahte neutronit.. Tuuma -lagunemisega kaasneb alati ka -kiirgus. Need suhteliselt rasked osakesed liiguvad võrdlemisi aeglaselt ja nende läbimisvõime on väike. On positiivse laenguga. beeta- kiirgus on kiirete elektronide voog. -lagunemisel muundub tuumas üks neutron prootoniks, seejuures tekivad elektron ja antineutriino (väike elementaarosake). Peaaegu valguse kiirusega liikuvad osakesed, suure läbitungimisvõimega. On negatiivse laenguga. gamma- kiirgus koosneb elektromagnetvälja kvantidest, millel on väga suur energia. Neil on väga suur läbimisvõime. On neutraalsed ehk laenguta. Radioaktiivsed jäätmed ja kasutatud tuumkütus Radioaktiivsete jäätmete käitlemise ja lõppladustamise eesmärgiks on kaitsta inimesi ja keskkonda
Mitteioniseerivaks kiirguseks on ultraviolettvalgus, soojuskiirgus, raadiolained ja mikrolained. Radioaktiivse kiirguse põhiliikideks on alfa-, beeta- ja gamma- kiirgus. Alfakiirgus koosneb alfaosakestest ehk heeliumi aatomi tuumadest, mis sisaldavad kahte prootonit ja kahte neutronit. Tuuma alfa lagunemisega kaasneb alati ka gamma-kiirgus. Beetakiirgus on kiirete elektronide voog. Beeta lagunemisel muundub tuumas üks neutron prootoniks. Seejuures tekivad elektron ja antineutriino. Gammakiirgus koosneb elektromagnetvälja kvantidest, millel on väga suur energia. Elusorganismis neelduv radioaktiivne kiirgus põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid. Nende reaktsioonide käigus muunduvad normaalsed aatomid antud molekulile sobimatu aine aatomiteks, kusjuures reaktsioonil tekkinud osakesed vallandavad reeglina uusi samalaadseid reaktsioone. Kõik see pärsib rakkude normaalset elutegevust ning
Annihilatsioon - protsess, mille käigus osake põrkub oma antiosakesega; tekib uus osake(sed), millele kandub energia, impulss Alfa-lagunemine - suuremate seotud rühmade eraldumine; kõige sobivamaks rühmaks kahest prootonist ja kahest neutronist koosnev heeliumi tuum 24He Beeta-lagunemine - tekib, kui kõige kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonitega täidetud energiatasemest märksa kõrgem; neutron muutub prootoniks ja tekib ka veel elektron ja antineutriino Kellaparadoks - seotud ajavoolamise kiiruse relatiivsusega. Kui üks kaksikutest viibib kaua suurel kiirusel, siis vananeb ta aeglasemini, Maale naastes aga vananeb ta õigesse ajavahemiku tagasi Sünteesireaktsioon - tuumade ühinemine; eraldub energia (rohkem kui lõhustumisel); raske teostada tuumade vahel elektrostaatiline tõukejõud 3. Ioniseerivate kiirguste tekkekohad ja läbimisvõime o Alfakiirgus
elektrilaeng. Leptonid võivad esineda iseseisvalt, s.t. vabade osakestena. Seevastu kvargid ei saa vabana eksisteerida. Nad on alati kolmekaupa ühinenud. Kvarkide arv universumis on jääv. See tähendab, et nad ei teki ega kao. Nad vaid muutuvad üksteiseks nõrga vastastikmõju toimel. Raskemad kvargid muutuvad iseeneslikult kergemateks, s.o. u- ja d- kvarkideks nii, et eraldub, lepton ja vastav antineutriino. (Ainsaar, Ain ; ,,Füüsika XII klassile" , Tallinna Raamatutrükikoda, 1996) Värv tugeva vastastikmõju laeng Värvilaeng on kvarke ja gluuoneid iseloomustav kvantarv, mis on mõneti sarnane elektrilaenguga. Värvilaengut omavad osakesed mõjutavad teineteist läbi tugeva vastasmõju. See on kõige tugevam jõud looduses ning hoiab kvarke koos liitosakestes (hadronites). Värvilaengut, selle omadusi ning tugevat vastasmõju kirjeldab füüsikateooria kvantkromodünaamika.
lagunemise käigus nim. Poolestusajaks.Beetakiirgusn ilmeb siiis , kui kõige kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonitega täidetud energia tasemetes tunduvalt kõrgemal.Neutron ei saa prootoni tasemele laskuda ,kuigi võimuls on selleks olemas. Seepärast neutron muutuma ise prootoniks. Ka vaba tuumaga sidumata neutron muutub varem või hiljem prootoniks, selle käigus tekib Elektron ja veel üks kerge neutraalne osake antineutriino. NB ! Beeta lagunemisel jäääb tuumamassiarv muutumatuks ,kui tuumalaeng suureneb 1 võrra. Tekib uuus keemiline element mis on perioodilisus tabelis 1 koht tagapool. Beetakiirguse peaks kinni plekktahvel. Gammakiirgus e. Gamma lagunmine tekib juhul kui tuuma stabiilsus on rikutud. ( Tuumaenergia on minimaalsest kõrgem ). Sellises olukorras liigub tuum stabiilsuse suunas ja selle käigus vabaneb ta liigsest energiast .Kui tuuma üks madalamates
energiat kaob kuhugi. Sveitsi füüsik Pauli oletas 1930 a, et prootoni ja elektroni sünniga neutronist sünnib veel mingi nähtamatu osake, mis viib kaasa osa energiat. Sellel osakesel puudub seisumass ja laeng, mistõttu on raske teda avastada. Seda osakest nim neutriinoks. 26 aasta pärast neutriino teoreetilist avastamist tõestati tema olemasolu ka eksperimentaalselt. Hiljuti selgus, et neutriinol on siiski seisumass, st ta eksisteeriks ka paigalseistes. Tema antiosake on antineutriino. KUI PALJU ON ELEMENTAAROSAKESI? Osa teada olevatest elementaarosakestest kannavad seda nime teenimatult, sest võib olla nad veel jagunevad meile praegu teadmatul viisil. Nad võivad olla liitosad. Praegu on avastatud umbes 40 stabiilset ja suhteliselt stabiilset osakest. Neid nim metastabiilseteks osakesteks. Nende eluiga pole lühem kui 10 astmes -17 sekundit. Peale nende on avastatud veel suur hul väga väikse elueaga umbes 10 astmes -22 s osakesi. Neid nim resonantsosakesteks. Nende
Z XA Z -2 Y A -4 + 88 Ra 226 86 Rn 222 + 2 He 4 + - lagunemisel tekib uus nukliid, kiirguse osakesed en elektronid , mis kalduvad magnetväljas kui negatiivsed laengud. Antud juhul jääb tütartuuma nukleonide koguarv samaks, mis ematuumalgi, kuid ühe võrra on suurenenud prootonite arv .Järelikult on üks lähtetuuma neutronitest muutunud prootoniks. Selle protsessi käigus tekib lisaks elektronile veel üks osake - antineutriino - väike neutron. Kui aga prooton muundub neutroniks, paiskub välja muundumisel neutriino e + . Neutriino kujutab endast neutraalset, peaaegu ilma massita, valguse kiirusega liikuvat osakest, mida on äärmiselt raske avastada. Tema roll - lagunemisel on seotud energia jäävusega, mis ilma neutriinota oleks rikutud. Z X A Z + 1 X A + -1 e 0 + 6 C 14 7 N 14 + -1 e 0 +
1. -kiirgus (alfa) 2. -kiirgus (beeta) 3. -kiirgus (gamma) -kiirgus koosneb alfaosakestest ehk heeliumi aatomi tuumadest, mis sisaldavad kahte prootonit ja kahte neutronit. Tuuma -lagunemisega kaasneb alati ka -kiirgus. Need suhteliselt rasked osakesed liiguvad võrdlemisi aeglaselt ja nende läbimisvõime on väike. On positiivse laenguga. -kiirgus on kiirete elektronide voog. -lagunemisel muundub tuumas üks neutron prootoniks, seejuures tekivad elektron ja antineutriino (väike elementaarosake). Peaaegu valguse kiirusega liikuvad osakesed, suure läbitungimisvõimega. On negatiivse laenguga. -kiirgus koosneb elektromagnetvälja kvantidest, millel on väga suur energia. Neil on väga suur läbimisvõime. On neutraalsed ehk laenguta. Radioaktiivsete tuumade lagunemine Radioaktiivsete tuumade arv muutub ajas radioaktiivse lagunemise seaduse järgi: N = N 0e- = N 02- N0 - radioaktiivsete tuumade ajahetkel t=0 T pooldumisaeg
galaktikate vanust. Mõne hajusparve vanus: Plejaadid 50 miljonit aastat Hüaadid 6000 miljonit aastat Täheassotsiatsioonide vanuseid: Perseus 1,3 miljonit aastat Orioni Trapets 2,6 miljonit aastat 11 Raskete tähtede vanuriiga Neutrontäht Tähtede energiatasakaalus on eriti oluline nn. URCA-protsess. See on tsükkel, milles aine aatomituumad ei muutu. URCS-protsessis tekivad neutriino ja antineutriino paarid, mis kulgevad raskusteta tähe seest välja, viies kaasa energiat. Tihedate tähtede sisemuses, näiteks supernoovade jäänustes, on olukord teine: URCA- protsessi viimane osa jääb ära, sest sündiv elektron ei leia tõenäoliselt kohta niigi viimase võimaluseni tihedas elektrongaasis ja tulemusena täheaine neutroniseerub pidevalt. Eespool kirjeldatud nähtus leiab aset supernoova sisemuse suure kiirusega kokkuvarisemise puhul
(Tähis m) Eriseoseenergia on seoseenergia ühe nukleoni kohta. (Ühik MeV) Radioaktiivsusuks nimetatakse mingit liiki osakeste iseeneslikku kiirgumist tuumadest. -kiirgus koosneb heeliumi aatomi tuumadest, mis sisaldavad kahte prootonit ja kahte neutronit, kaasneb alati ka -kiirgus. Vastastikmõju tavalise ainega väga tugev -> läbitungimisvõime väike. -kiirgus kiirete elektronide (või positronide) voog. -lagunemisel muundub tuumas üks neutron prootoniks, tekivad elektron ja antineutriino. Vastastikmõju tavalise ainega suhteliselt nõrk -> läbitungimisvõime suurem kui -kiirgusel. -kiirguse peatamiseks piisab plekitahvlist. -kiirgus koosneb elektromagnetvälja kvantidest, millel on väga suur energia (mitu MeV). Vastastikmõju tavalise ainega nõrk -> läbitungimisvõime suur. -kiirguse peatavad vaid pliiseinad või poolemeetrine betoonikiht. Poolestusajaks nimetatakse aega, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgsest.
kiirusega c. Gluuonid muunduvad kvark-antikvark paarideks ning üks uutest kvarkidest asendab liit- osakesest lahkunud kvargi. Ülejäänud kvargid ühinevad mesoniteks või barüonideks ja värvustasakaal on taastunud. Nii realiseerubki tugev vastastikmõju. Nõrk vastastikmõju teisendab ühtesid fermione teisteks. Näiteks neutroni -lagunemisel muutub üks d- kvark u-kvargiks, tekivad elektron ja elektron-antineutriino. Protsessi vahendab W -uikon. Nõrk vastastikmõju on saanud sellise nime põhjusel, et uikonitel on märkimisväärne seisumass. Seetõttu on tõenäosus uikoni tekkimiseks virtuaalosakesena väga väike, mis viib alla ka nõrga mõju protsessi üldise esinemistõenäosuse. Virtuaalseks nimetatakse osakest, mis tekib vastastikmõju protsessides energia jäävuse seaduse ajutise rikkumise arvel (määramatusseosega lubatud ajavahemiku E = h/t jooksul)
Gluuonid muunduvad kvark-anti- kvark paarideks ning üks uutest kvarkidest asendab liitosakesest lahkunud kvargi. Ülejäänud kvargid ühinevad tugeva mõju liitosakesteks ehk hadroniteks (mesoniteks või barüonideks) ja värvustasakaal on taastunud. Nii realiseerubki tugev vastastikmõju (hard ingl.k. tugev). Nõrk vastastikmõju teisendab ühtesid fermione teisteks. Näiteks neutroni -lagunemisel muutub üks d- kvark u-kvargiks, tekivad elektron ja elektron-antineutriino. Protsessi vahendab W -uikon. Nõrk vastastikmõju on saanud sellise nime põhjusel, et uikonitel on märkimisväärne seisumass. Seetõttu on tõenäosus uikoni tekkimiseks virtuaalosakesena väga väike, mis viib alla ka nõrga mõju protsessi 30 üldise esinemistõenäosuse. Vaid nõrk mõju suudab muuta ühtesid kvarke teisteks.
Gluuonid muunduvad kvark-anti- kvark paarideks ning üks uutest kvarkidest asendab liitosakesest lahkunud kvargi. Ülejäänud kvargid ühinevad tugeva mõju liitosakesteks ehk hadroniteks (mesoniteks või barüonideks) ja värvustasakaal on taastunud. Nii realiseerubki tugev vastastikmõju (hard ingl.k. tugev). Nõrk vastastikmõju teisendab ühtesid fermione teisteks. Näiteks neutroni -lagunemisel muutub üks d- kvark u-kvargiks, tekivad elektron ja elektron-antineutriino. Protsessi vahendab W -uikon. Nõrk vastastikmõju on saanud sellise nime põhjusel, et uikonitel on märkimisväärne seisumass. Seetõttu on tõenäosus uikoni tekkimiseks virtuaalosakesena väga väike, mis viib alla ka nõrga mõju protsessi üldise esinemistõenäosuse. Vaid nõrk mõju suudab muuta ühtesid kvarke teisteks. Virtuaalseks nimetatakse osakest, mis tekib vastastikmõju protsessides energia jäävuse seaduse ajutise
annaabi.ee 
