Plaanid puhkusele minna? Võta endale majutus AirBnb kaudu ja saad 37€ kontoraha Tee konto Sulge
Facebook Like

Füüsika 12kl astronoomia (1)

5 VÄGA HEA
Punktid

Esitatud küsimused

  • Miks prootonid ja neutronid ei liitu tohutult suurte tuumajõudude tulemusel ?
  • Miks osakesed millel pole välispinda ei lähene rohkem üksteisele ?
  • Miks elektronid on üle kogu aatomi laiali jagunenud ?
 
Säutsu twitteris
TUUMAFÜÜSIKA
1.Tuuma ehitus,
Miks prootonid ja neutronid ei liitu tohutult suurte tuumajõudude tulemusel?
Miks osakesed millel pole välispinda ei lähene rohkem üksteisele?
 
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. :
Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed )
  • 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. Need komponendid aatomituum ja kuni 1960 oli arvatavasti elementaarne osakesi. Neil päevil nende vastasmõjusid (nüüd nimega internucleon kontaktis ) määratletud tugev vastasmõju. Nüüd nad on teadaolevalt komposiit osakesed, mis on valmistatud quarks. Mõistmise omadused nucleon on üks peamisi eesmärke quantum chromodynamics, kaasaegse teooria tugeva vastasmõju.
    Prooton on kergema baryon ja selle stabiilsust mõõdab baryon arvu säilitamiseks. Prooton eluajal seega paneb tugeva piiranguid spekulatiivsete teooriatega, mis püüavad laiendada Standardmudel osakeste füüsika. Neutron laguneb arvesse prooton kaudu nõrk vastastikmõju. Kaks on liikmed isospin vammus (I = 1 / 2).
    4. laenguarv ,
    Tuuma laenguarv on prootonite arv keemilise elemendi tuumas. ... Neil isotoopidel on küll fikseeritud järjekorranumber tabelis (seega ka kindel laenguarv).
    5. massiarv ,
    Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas
    6 keemiline element,
    Keemiline element ehk element on aatomituumas sama arvu prootoneid omavate (ehk sama aatomnumbriga) aatomite klass.
    Teise definitsiooni järgi on keemiline element sama aatomnumbriga aatomite kogum.
    Kolmanda definitsiooni järgi on keemiline element aine, milles esinevad ainult ainult ühe ja sama aatomnumbriga aatomid .
    (Need kolm definitsiooni leiduvad ka IUPAC -i "Keemilise terminoloogia käsiraamatus"[1]: "1. Aatomite liik; kõik aatomid sama prootonite arvuga aatomituumas. 2. Puhas keemiline aine, mis koosneb aatomitest, millel on aatomituumas sama prootonite arv. Mõnikord nimetatakse seda mõistet elementaaraineks erinevana punkti 1 all defineeritud keemilisest elemendist, kuid enamasti kasutatakse terminit "keemiline element" mõlema mõiste puhul.")
    Need kolm definitsiooni vastavad küll lähedastele, kuid erinevatele mõistetele. Mitme definitsiooni olemasolu tuleneb väljendi "keemiline element" erinevatest kasutusviisidest.
    Klassikalise definitsiooni järgi on keemiliseks elemendiks nimetatud ainet, mida ei saa keemiliste (varasemas sõnastuses: ja ka füüsikaliste) meetodite abil lihtsamateks aineteks lahutada.
    Klassikaline definitsioon on instrumentaalne ega eelda keemilise elemendi olemuse tundmist. Kui avastati, et erinevate elementide olemasolu tuleneb aatomite aatomnumbrite erinevusest ning see omakorda prootonite erinevast arvust aatomituumas, siis osutus, et klassikalise definitsiooni tagapõhjaks on asjaolu, et keemilised ained koosnevad aatomitest, mille aatomnumber keemiliste reaktsioonide ega muude tavaliste muundumisprotsesside käigus ei muutu. Aatomnumber muutub ainult tuumareaktsioonides.
    Eri keemiliste elementide olemasolu tuleneb sellest, et ainete keemilised omadused olenevad põhiliselt nende molekulide koosseisus olevate aatomite aatomnumbrist.
    7. isotoop
    Mingi keemilise elemendi isotoobid on selle aatomite tüübid, mis erinevad massiarvu (A) poolest. Järjenumber ehk aatomnumber ehk laenguarv (Z) langeb neil kokku. Sõna tuleb kreekakeelsest sõnast isotopos 'samal kohal olev': isotoobid on perioodilisustabelis ühel ja samal kohal.
    Järjenumber vastab prootonite arvule aatomis. Seega langeb ühe ja sama elemendi isotoopidel prootonite arv aatomis kokku. Massiarvude erinevus tuleneb erinevast neutronite arvust aatomituumast. Isotoope määratletakse elemendi nimega, millele järgneb sidekriips ja nukleonide (prootonite pluss neutronite) arvuga aatomituumas (näiteks raud-57, uraan -238, heelium -3). Sümbolkujul lisatakse elemendi keemilise sümboli ette ülaindeksina nukleonide arv (näiteks 57Fe, 238U, 3He).
    Erandeid sellele tähistamisele on kaks:
    • Vesiniku isotoopidel on erinimetused: prootium ( vesinik -1), deuteerium (vesinik-2) ja triitium (vesinik-3). Deuteeriumil ja triitiumil on eraldi keemilised sümbolid: D ja T; prootiumil erisümbolit pole.
    • Radioaktiivsetes ridades olevatel isotoopidel on erinimetused.

    Isotoopide keemilised omadused on sarnased, kuna elektronkatete ehitus on ühesugune. Isotoopide füüsikalised omadused on aga erinevad, eriti väikese järjenumbriga elementidel.
    Eristatakse stabiilseid ja mittestabiilseid (radioaktiivseid) ning looduslikke ja tehislikke isotoope. Ebastabiilsed isotoobid püüdlevad stabiilsuse poole ja lagunevad aja jooksul mõneks stabiilsemaks elemendiks.
    Looduses esinevad elemendid enamasti isotoopide segudena. Tehislikult on tuumareaktsioonide abil saadud peaaegu kõikide elementide isotoope
    8. Radioaktiivsus Radioaktiivne element,
    Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine . Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist.
    Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. Radioaktiivse lagunemise käigus muutub sageli üks radioaktiivne element teiseks, mistõttu esinevad "radioaktiivse lagunemise read". Tuntakse kolme radioaktivse lagunemise rida:
    9. poolestusaeg
    Poolestusaeg on aine lagunemise (eeskätt radioaktiivse, kuid ka keemilise lagunemise) kiirust iseloomustav suurus. See näitab, kui pika ajavahemiku möödumisel muutub aine kogus poole väiksemaks.
    Mida suurem on poolestusaeg, seda kauem aine säilib. Stabiilsete isotoopide poolestusaeg radioaktiivsel lagunemisel loetakse lõpmata suureks

    Poolestusaeg keemilisel lagunemisel


    Keemilistes reaktsioonides ei ole keemilise lagunemise kiirust iseloomustav poolestusaeg konstantne , sest keemilise reaktsiooni kiirust mõjutavad temperatuur, ainete puhtus ja peenestatus, katalüsaatorite juuresolu jm asjaolud .
    10.Tuumareaktsioonid.
    Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed . Teoreetiliselt võib tuumareaktsiooni põhjustada ka kolme osakese kokkupõrge, kuid sellise sündmuse toimumine on ülimalt ebatõenäoline.
    Kui peale kokkupõrget kokku põrganud osakesed ei muutu, ega anna teineteisele üle olulisel määral energiat (muudavad ainult oma liikumise suunda), siis on tegemist elastse hajumisega, mitte tuumareaktsiooniga. Aatomituuma spontaansel lagunemisel on tegemist tuumareaktsiooniga ainult sellisel juhul kui lagunemine on põhjustatud kokkupõrkest mõne elementaarosakesega (näiteks neutroniga).

    Tuumareaktsioonide tüübid


    Põhilised tuumareaktsioonide tüübid on järgmised:
    • Tuumasüntees on tuumade loomine varemeksisteerinud nukleonidest. Tuumasüntees võib toimuda kas tuumafusiooni (tuumaühinemise) või tuumafissiooni (tuumalõhustumise) teel.
    • Tuumafusioon (ehk tuumaühinemine) on reaktsioon , milles kaks kergemat tuuma ühinevad raskemaks. Näiteks toodud reaktsioon ongi tuumafusioon.
    • Tuumafissioon (ehk tuumalõhustumine) on reaktsioon, milles raske tuum laguneb kergemateks tuumadeks. Kui see toimub ilma välise mõjutuseta, siis nimetatakse seda spontaanseks lõhustumiseks ja tegemist ei ole tuumareaktsiooniga. Tänapäeval kasutatav tuumaenergia põhineb just tuumalõhustumise protsessil.
    • Tuumapurunemine on reaktsioon, milles suure energiaga osake lööb raskest tuumast välja nukleone või kergemaid aatomituumi ise tuumas neeldumata.
    • Indutseeritud gammakiirgus on tuumareaktsioon, milles peale aatomituuma osalevad ainult footonid (γ). Gammakiirguse neeldumisel tuumas läheb tuum ergastatud seisundisse. Ergastatud seisundist saab tuum väljuda kiirates gammakiirgust.

    11.Tuumade lõhustumine Seosenergia ,
    Termotuumareaktsioon on väga kõrgel temperatuuril toimuv kergete tuumade liitumine (sünteesireaktsioon)
    1H2 + 1H3 = 2He4 + 0n1 
    Kuna reaktsioon toimub väga kõrgel temperatuuril, on tehniliselt raske saavutada juhitavat reaktsiooni.
    Esialgu kasutatakse vaid termotuumapommides 

    12. massidefekt ,
    Tuuma mass on alati teda moodustavate prootonite ja neutronite masside summast väiksem. 
    Mt p + Nmn  
    Masside vahet M = Zmp + Nmn – Mt nimetatakse massidefektiks.    Massidefekti põhjus on suure hulga energia kiirgamine tuuma moodustumisel. E = M c2 on tuuma seosenergia.
    13. Einsteini velem,
    Tuumajõud ja seose energia. Einsteini valem .
    Kui 1932 avastati neutron ja tekkisid tuumamudelid, mille järgi tuum koosneb prootonitest ja neutronitest , siis kerkis väga terav küsimus, kuidas on võimalik, et tuumas püsivad nii tugevalt koos samanimeliselt laetud tõukuvad prootonid.
    1935 esitas jaapanlane Yukawa tuumajõudude hüpoteesi, st mingite täiesti uut tüüpi jõudude hüpoteesi, mis kehtib tänaseni. Need on erakordselt suured jõud, mis hoiavad nukleone koos tuumas väga tihedalt pakituna. Siiski pole tuumajõud jõud selle klassikalises tähenduse, nt tal on küllastumise omadus, mis tähendab seda, et erinevalt klassikalistest jõududest suudab ta mõjutada ainult teatud arvu nukleone. Tuumajõud mõjuvad ainult tuuma piirkonnas, kuid seal erakordselt tugevad. Tuumajõud väljapoole tuuma ei ulatu.
    Tuntud Einsteini valemi järgi , mis väljendab energia E ja massi m ekvivalentsust (samaväärsust), saame aru tohutust energia vabanemisest tuumaprotsessides (c2 on valguse kiiruse ruut ehk ). Esialgu avastati üks kummaline „massidefekt“ Δm, mis ilmnes selles, et tuuma moodustavate osakeste massides summa on väiksem kui nende mass tuumana koos olles. Selgus aga, et
    on kooskõlas selle tohutu energia vabanemisega tuuma jagunemisel. Energiat ΔE nimetatakse seose energiaks, mida võime võtta samuti massina.
    14 kriitiline mass,
    Põhimõtteliselt on energia kättesaamine aatomist lihtne. Joonisel mõjutab neutron uraani tuuma poolduma ja muunduma kaheks uueks elemendiks, seejuures aga vabaneb 2-3 neutronit. Need tungivad omakorda uutesse uraani tuumadesse jne – protsess kujuneb laviiniks, mida nimetatakse ahelreaktsiooniks: energia vabanemine on plahvatuslik. Tegelikkuses kujuneb protsess plahvatuseks, kui lõhustuva aine mass ületab kriitilise massi. Kriitiline mass on väikseim lõhustuva aine mass, mille puhul on võimalik iseeneslik aatomituumade lõhustumise ahelreaktsioon . Kui lõhustuva aine mass on väiksem kui kriitiline mass, siis osa neutroneid väljub lõhustuvast ainest ilma, et kohtaks ühtegi uut tuuma – ahelreaktsioon ei kujune plahvatuseks. Kui aga lõhustuva aine mass on suurem kui kriitiline mass, siis iga eralduv neutron kohtab uut tuuma ja protsess kujuneb plahvatuseks.
    15 aatomipomm ,
    Tuumapomm ehk aatomipomm (ka: aatompomm) on suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus energia vabaneb raskete aatomituumade lõhustumisel. Lisaks tavalisetele tuumapommidele on olemas termotuumapommid (ehk vesinikupommid), neutronpommid ja kombineeritud
  • 80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
    Vasakule Paremale
    Füüsika 12kl astronoomia #1 Füüsika 12kl astronoomia #2 Füüsika 12kl astronoomia #3 Füüsika 12kl astronoomia #4 Füüsika 12kl astronoomia #5 Füüsika 12kl astronoomia #6 Füüsika 12kl astronoomia #7 Füüsika 12kl astronoomia #8 Füüsika 12kl astronoomia #9 Füüsika 12kl astronoomia #10 Füüsika 12kl astronoomia #11 Füüsika 12kl astronoomia #12 Füüsika 12kl astronoomia #13 Füüsika 12kl astronoomia #14 Füüsika 12kl astronoomia #15 Füüsika 12kl astronoomia #16 Füüsika 12kl astronoomia #17 Füüsika 12kl astronoomia #18 Füüsika 12kl astronoomia #19 Füüsika 12kl astronoomia #20 Füüsika 12kl astronoomia #21 Füüsika 12kl astronoomia #22 Füüsika 12kl astronoomia #23 Füüsika 12kl astronoomia #24 Füüsika 12kl astronoomia #25 Füüsika 12kl astronoomia #26
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 26 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2010-04-20 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 82 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor Gert Saarm Õppematerjali autor

    Lisainfo

    saab kasutada 12kl materjalina kursuse töö tegemisel
    astronoomia , tuumafüüsika , einstein

    Mõisted


    Meedia

    Kommentaarid (1)

    jannux profiilipilt
    jannux: Aitab ikka, aga kohati on osades kohtades lüngad sees.
    21:36 13-02-2011


    Sarnased materjalid

    15
    docx
    FÜÜSIKA-astronoomia
    11
    doc
    Füüsika eksam
    5
    docx
    Füüsika astronoomia
    7
    doc
    Füüsika valemid
    109
    doc
    Füüsikaline maailmapilt
    61
    doc
    Füüsika läbi ajaloo
    8
    doc
    Füüsika-olekud-aatomid-tuumareaktsioonid-universum
    2
    doc
    Füüsika kosmoloogia





    Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
    Kasutajanimi / Email
    Parool

    Unustasid parooli?

    UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
    Pole kasutajat?

    Tee tasuta konto

    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun