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
kiirgamisel. Kui elektron, liikudes ümber tuuma, kiirgab pidevalt elektromagnetilisi laineid, siis aatomi energiavaru peab vähenema. Aatomi energia vähenemisel peab tiirlev elektron pidevalt lähenema tuumale ja elektriliste tõmbejõudude tõttu kukkuma lõpuks tuuma. Aatom kaotab oma elektronkatte ja koos sellega ka oma füüsikalised ja keemilised omadused. Aatomid on aga väga püsivad süsteemid. 1913. a. lõi taani füüsik Niels Bohr teooria, mis käsitleb aatomite energia kiirgamist ja neelamist. Bohri postulaadid: ( postulaat põhieeldus, teooria või mõttekäigu aluseks võetav väide, mille kehtivust eeldatakse.) 1) Aatom võib püsivalt viibida ainult erilistes statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia E. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga ega neela energiat. 2) Aatom kiirgab footoni suurema energiaga Ek / J / statsionaarsest olekust
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
Alfalagunemine - osake liigub magnetväljas lõunapoolsuse poole. Tekib, kui tuum on liiga suur ja tuumajõud ei jõua tuuma enam koos hoida. Tuumast lahkub 2 prootonit ja 2 neutronit, mis moodustavad He tuuma (alfaosakese). Massiarv väheneb 4 võrra ja laenguarv 2 võrra ja element liigub 2 kohta per tabelis ette. Kiirgus on läbimisvõimelt kõige nõrgem ning seda peatab ka paberileht. Beetalagunemine - osake liigub põhjapooluse poole. Üks neutron muutub prootoniks. Tekib elektron, mis lahkub tuumast ja mida nim. beetaosakeseks ja lisaks tekib 1 neutraalne osake. Massiarv jäärb samaks, laenguarv suureneb 1 võrra. Element liigub perioodilisustabelis 1 võrra edasi. Gammakiirgus Tekib, kui prootonite või neutronite mõnel kihil on tekkinud vaba koht. Sinna liigub kõrgemalt kihilt vastav osake ja vabaneb energia ehk gammakvant. Kiirgus on suurima läbimisvõimega
Iseloomusta radioaktiivsuse liike Esineb kolme liiki tuuma lagunemist: Alfalagunemine Tekib, kui tuum on liiga suur ja tuumajõud ei jõua tuuma enam koos hoida. Tuumast lahkub 2 prootonit ja 2 neutronit, mis moodustavad He tuuma (alfaosakese). Massiarv väheneb 4 võrra ja laenguarv 2 võrra ja element liigub 2 kohta per tabelis ette. Kiirgus on läbimisvõimelt kõige nõrgem ning seda peatab ka paberileht. Beetalagunemine Üks neutron muutub prootoniks. Tekib elektron, mis lahkub tuumast ja mida nim. beetaosakeseks ja lisaks tekib 1 neutraalne osake. Massiarv jäärb samaks, laenguarv suureneb 1 võrra. Element liigub perioodilisustabelis 1 võrra edasi. Gammakiirgus Tekib, kui prootonite või neutronite mõnel kihil on tekkinud vaba koht. Sinna liigub kõrgemalt kihilt vastav osake ja vabaneb energia ehk gammakvant. Kiirgus on suurima läbimisvõimega
Sest klassikalise valemi u' = u + v järgi tekiks kiiremad kiirused kui kõige kiirem kiirus valguse kiirus. 10. Relatiivsusteooria postulaat. Pole olemas absoluutset liikumist ega absoluutset paigalseisu. 11. Kuidas oleneb mass kiirusest? Mass kasvab võrdeliselt kinemaatilise liikumisega. 12. Aine ja energia jäävus seadus. Keha energia ja seisuenergia summa vastastikuse muundumise võimalus. 13. Kirjelda tuuma ehitust. Prooton. Neutron. Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma mõõtmed on ligi 100 000 korda väiksemad kui aatomil. Tihedus on tuumal väga suur. Prooton on tuuma tähtsaim osake, sest nende arv määrab keemilise elemendi. Prootoni mass on ligi 2000 korda suurem kui elektronil, elektrilaeng on võrdne kuid vastasmärgiline. Prootoni laeng on positiivne. Tuuma massi suurendajateks on neutraalse laenguga neutronid
*vaja viia 2 (+) osakest tuuma lähedale, et enam tõukumist ei toimu · *sellist kuumust, mis Päikese sees · *protsessid on aeglased · *toimub kõigi tähtede sees(kui aine kokku suruda, kuumeneb aine) · *lähteenergia on suur aga vabanev on palju suurem. -tähed+vesinikpomm (Energia saab vabaneda mitte ainult suurte tuumade lõhustumisel keskmisteks vaid ka kergete tuumade ühinemisel keskmisteks. Deuteerium on raske vesinik 12H, mille tuum koosneb ühest prootonist ja ühest neutronist. Termotuumareaktsiooniks on vaja kõrget, 100 milj. kraadist temperatuuri. Täht on taevakeha, milles toimuvad termotuumareaktsioonid. Kõik tähed kiirgavad soojust ning valgust. Tähe pinnatemperatuur on ainult 6000 kraadi ja sisemuses miljoneid kraade. Sisemuses toimub vesiniku põlemine heeliumiks. Mida rohkem on tähe koostises vesinikku, seda noorema ja kuumema tähega on tegemist
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
poolestub. Neid nim ebastabiilseteks elementideks. Isotoobid. Mendelejevi tabeli kõik aatommassid ei ole täisarvud. Põhjuseks: istoopide olemasolu. Isotoobiks nim antud elemendi lisa, mis erineb antud elemendist , mis erineb antud elemendist neutronite arvu poolest. Seetõttu tulevadki aatommassid komadega arvud. Tavaliselt isotoope on väga vähe antud elemendil ja väljaarvatud kloor - 35,5 ( pool on 35ga / pool on 36ga) Vesinik - H jrk. nr. 1, am. 1, st temas 1 prooton (põhiaine) Lisaks 2 isotoopi: 1) deuteerium jrk. nr. 1, a.m. 2 , st 1 prooton ja 1 neutron - teda on u 1/4500 vesiniku aatomitest. Tema ühedit hapnikuga nim raskeks veeks. 2) triituim jrk. nr. 1, a.m. 3( 1 prooton ja 2 neutronit) - tema on beeta radioaktiivne ja poolestusaeg on u 12 aastat. Uraan - jrk. 92, a.m. 238 (92 prootonit ja 146 neutronit) Isotoop U(jrk.nr. 92 üleval, a.m.235 all) ( 92 prootonit ja 143 neutronit) see istoop on põhielement tuumapommis ning tuumareaktoris
Pooljuhtkamber tuhanded pooljuhtdioodid, mille pingestatud siirdes tekib ioniseeriva osakese läbilennul lühike vooluimpulss. 12.Vaadeldud fundamentaalosakeste ja vastastikmõju süsteem kannab standardmudeli nime. Kujunes välja seoses c-kvargi ja leptoni avastamisega, t kvark samuti. Leidmata on veel Higgsi osake. Praegu otsib teadus edasi, et seletada standardmudeli põhiparameetreid: võimalikke uusi osakesi. 1931 ehitati esimene kiirendi. Elementaarosake - elektron, neutron, prooton, footon mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik. I murrang(1932-1934): 1. J. Chadwick avastas neutroni. Sellele järgnes tugeva vastastikmõju avastamine. 2. K. Fayans ja F. Soddy sõnastasid nihkereeglid. 3. C. Anderson avastas positroni. 4. F. ja I. Curie avastasid tehisradioaktiivsuse ja lõid beeta-lagunemise teooria. 5. F. ja I
panneks nende teele aga fooliumi, jagunesid nad hajumise tõttu ekraani suuremale ringikujulisele pinnale. Osa alfaosakesi hajus aga suuremate kui 90´ nurga all. Selgus, et mida väiksem on raadius, seda suurem on a-osakeste tõukav jõud ning a-osakest on võimalik tagasi paisata vaid sel juhul kui aatomi positiivne laeng ja tema mass on kontsentreerunud väga väiksesse ruumiossa. Järeldus- aatomituum on väikeste mõõtmetega keha, millesse on kontsentreerunud peaaegu kogu aatomi mass ja kogu aatomi positiivne laeng. Leiti ka sarnasus päikesesüsteemiga (joon lk 104) Planetaarne aatomimudel- aatomi keskel asub pos-lt laetud aatomituum, millesse on koondunud kogu aatomi mass. Aatom on tervikune neutraalne, mistõttu aatomisiseste elektronide arv, samuti nagu tuuma laeng, võrdub elemendi järjenumbriga perioodilisuse süsteemis. Elektronid ei saa aga olla paigal, sest kukusid muidu tuumale
neutron- laeng puudub, neutraalne osake, mis ülekriitilise massi saavutamisel. suurendab tuuma massi tuumareaktor(milleks ta on mõeldud): massiarv- prootonite ja neutronite koguaev kasuliku energia tootmiseks (A=Z+N) isotoop- erineva prootonite ja neutronite termotuumareaktsioon: tuumareaktsioon, kus arvutdega tuum/aatom kergemate aatomituumade tuumaühinemise tulemusel kõrge temperatuuri ja rõhu juures nukleon- selle hulka kuuluvad prootonid ja tekivad raskemad aatomid. neutoronid Termotuumapomm: e. Vesinikupomm, tuumajõud e. Tugev jõud e. Tugev
Elektronid suudavad minna valentsitsoonist järgmisse lubatud tsooni ehk juhtivustsooni, jättes valentsitsooni maha täitmata elektronseisundeid ehk auke, mis käituvad nagu positiivse laenguga osakesed, st võtavad ka osa elektrijuhtivusest. Paar elektron-auk võib pooljuhis tekkida näiteks pealelangeva valguse footoni arvel. Sellest ka nimetus pooljuht, sest tema elektrijuhtivus on muudetav mingi välisteguri (valgus, temperatuur) mõjul. Tuumafüüsika aatomi tuum - Aatomituum on aatomi väga väike ja tihe keskosa, mis moodustab põhilise osa aatomi massist. Aatomituum koosneb nukleonidest positiivse laenguga prootonitest ja neutraalse laenguga neutronitest. Tuuma läbimõõt on suurusjärgus 1015 m. neutron laenguta tuuma osake. Mass on ligilähedale võrdne prootoni seisumassiga ehk 1 aatommassi ühik. prooton positiivse laenguga tuuma osake. Seisumass on umbes 1 aatommassi ühik. massiarv nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv tuumas.
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?
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
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
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
) 1905 aastal ka energial (energia=võime teha tööd) on mass. Seetõttu kaldubki kiirgus (energia) massi suunas maailm ei ole seetõttu lineaarne, vaid deformeeritud. A.Einstein (1905): Süsteemi kogumass, mis koosneb ainemassist ja süsteemi energiale vastavast massist, on ajas muutumatu suurus. E = m×c2 kus c valguse kiirus vaakumis 2.9979× 108 m/s m massi muutus, kg E energia muutus, J Esimene, kes leidis, et aatom on jagatav, oli inglise füüsik Joseph Thompson. Tema ettekujutuse järgi kujutas aatom endast "positiivse elektri merd", millesse on korrapäraselt paigutatud elektronid. Antud mudel esitati 1904. aastal ning seda nimetati inglisepäraselt rosinapudingiks. Aatomituum on aatomi väga väike ja tihe keskosa, kuhu on koondunud põhiline osa aatomi massist. Aatomituum koosneb nukleonidest positiivse laenguga prootonitest ja laenguta neutronitest. Tuuma läbimõõt on suurusjärgus 1015 m
neutronitest. Neid nimetatakse ka nukleonideks. Tuumal on positiivne laeng. Tuuma mootmed - labimoot 10-14 m Prooton Positiivselt laetud tuumaosakesed. Prootonite arv (aatomnumber ehk jarjekorranumber ehk laenguarv) maarab elemendi tuumalaengu ja on vordne elektronide arvuga aatomis, nii et aatomid on elektriliselt neutraalsed. Tuuma tahtsaim osake, tahistatakse tahega Z. Neutron Elektriliselt neutraalsed tuumaosakesed. Samal elemendil voib tuumas olla erinev arv neutroneid. Neutron on veidi suurema massiga kui prooton. Tahistatakse tahega N. Suure labitungimisvoimega. Mittestabiilne osake, vaba neutron laguneb prootoniks ja elektroniks (poolestusaeg ca 12 minutit). Laenguarv Prootonite arv tuumas, tahis Z Prootonite arvu muutudes tekib uus element (nait. radioaktiivsuse, tuumareaktsioonide tulemusel). A Tuuma tähis Z X X keemilise elemendi tahis A massiarv (prootonite ja neutronite summa) Z prootonite arv 16 Naiteks: 8 O
ja samas ruudus. Igal elemendil on isotoobid, kuid kõikidel elementidel pole nad stabiilsed. Vesinikul on kolm isotoopi aatommassidega 1,2 ja 3. Isotoopi aatommassiga 2 nim DEUTREERIUMIKS, tema tuum sisaldab 1 prootonit ja 1 neutronit. Isotoopi aatommassiga 3 nim TRIITIUMIKS, tema tuum sisaldab 1 prootonit ja 2 neutronit. Deuteeriumi ühinemisel hapnikuga saame nn raske vee. NIHKEREEGEL Radioaktiivsed muundumised alluvad nn nihkereeglile, mille sõnastas inglise füüsik Soddi. 1) alfa lagunemisel (eraldub alfa-osake, st He tuum) väheneb elemendi mass nelja aatommassi ühiku (2 prootoni + 2 neutroni mass) ja laeng 2 laenguühiku võrra (2 prootoni laeng). Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis 2 koha võrra ettepoole (nt 56 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
Tuumafüüsika ja relatiivsusteooria Tuuma mõõtmed tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist, tuuma läbimõõt on umbes 10 -15 m. Prooton - 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 - elektriliselt neutraalsed tuumaosakesed. Samal elemendil võib tuumas olla erinev arv neutroneid. Neutron on veidi suurema massiga kui prooton. Tähistatakse tähega N. Suure läbitungimisvõimega. Mittestabiilne osake, vaba neutron laguneb prootoniks ja elektroniks. Massiarv prootonite ja neutronite koguarv tuumas. Tähistatakse tähega A. Isotoop - ühe ja sama keemilise elemendi teisendid, millel on aatomituumas ühesugune arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid
9. Mida nimetatakse tuuma eriseoseenergiaks? Energia, mis kulub ühe osakese ühe tuumaosakese eraldamiseks antud tuumast. 10. Mida nimetatakse massidefektiks ? Massidefekt e. tuuma moodustanud osakeste ja tekkinud tuumamassi vahe. Osutub tuumamass alati väiksemaks teda moodustanud prootonite ja neutronite kogumassist. Einsteini energia ja massi seos viitab sellele, et osa massist on muutunud energiaks, st. seoseenergiaks. 11. Mis on tuumareaktsiooni energiaväljund ja kuidas seda leida? Tuuma reaktsiooni energiaväljundiks nimetatakse reaktsioonis osalenud tuumade ja osakeste ning selle käigus tekkinud tuumade ja osakeste seoseenergia vahet . Leitakse massi muutuse kaudu. 12. Milline ebastabiilsus põhjustab -kiirguse ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? - kiirgus tekib sel juhul kui tuuma üks madalamaist energiatasemetest pole täis, ehk tuum on ergastunud
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.
Tuumareaktsioonid. Uraani tuuma jagunemine. Ahelreaktsioon. Kriitiline mass. 1919 sooritas Rutherford esimese tuumareaktsiooni, pommitades lämmastikku -osakestega. 14 7 N +24He178 O +11H Füüsika jäävuse seadused on universaalsed. Kirja pandud reaktsiooni nimetatakse tuumareaktsiooniks. Siin kehtivad laengu jäävuse seadus (7+2=8+1) ja massi jäävuse seadus (14+4=17+1). Neutron avastati mäletatavasti 1932 (Chadwick). 9 4 Be+24He126C +01n Protsessi käigus avastati tegelikult suure läbitungimisvõimega kiirgus, mis läbis isegi 10-20 cm paksuse pliiplaadi, kiirguse osakesteks osutusid neutronid.
Füüsika Mikro- ja megamaailm ❏ Mikro - Palja silmaga ei näe; aatomid, aineosakesed ❏ Makro - universum, astronoomia Makrofüüsika ❏ Täht koosneb gaasist (vesinik, mis muutub heeliumiks), mis põleb . Täht koosneb vesinikust, tuumareaktsiooni käigus muutub heeliumiks, mida aeg edasi, seda raskemad elemendid tuumareaktsioonide käigus tekivad (kuni rauani) ❏ Kui gaas saab otsa ja paisub, siis tekib punane hiid ❏ Punases hiius hakkab heelium põlema, muutub valgeks kääbuseks (täht, kus lihtsamad elemendid on ära kasutatud) või toimub supernoovaplahvatus (täheplahvatus, kus võivad tekkida raskemad elemendid)
Isotoop keemilise elemendi tuum võib sisaldada erineva arvu neutroneid, kuid sama palju prootoneid Seoseenergia energia, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks Eriseoseenergia seoseenergia ühe nukleoni kohta Tuuma mass ei ole võrdne üksikute nukleonide masside summaga Tuuma mass on alati väiksem tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summast Massidefekt nukleonide summaarse massi ja tuuma massi vahe Stabiilne aatomituum tuum on stabiilne kui tema energia on minimaalne Stabiilsuseks peavad olema täidetud kolm tingimust: 1. Prootonite tõukumine teeb suured tuumad ebastabiilseks 2. Tuumas on energiatasemed täitunud järjest 3. Neutroneid on veidi rohkem kui prootoneid Radioaktiivsus aatomi lagunemine laenguga osakesteks ja teiseks aatomiks, mille keemilised omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad Radioaktiivsuse tekkimine tuuma stabiilsuse tingimusi rikkudes hakkab tuum iseenesest
Aatomi läbimõõt on suurusjärgus 10-10m. Aatomi tuuma läbimõõt on suurusjärgus 10-15m. Enamus aatomimassist on koondunud tuuma (99,95%). Elemendi järjenumber keemilisteelementide tabelis on sama suur kui tuumalaeng. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on posit elementaarlaenguga tuumaosake. Neutron on laenguta tuumaosake Prooton ja neutron on ligikaudu sama massiga. Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed aga vastasmärgilised. Tuumas olevate prootonite ja neutronite vahel mõjuvad tuumajõud, mis hoiavadki tuuma koos. Tuumajõud elektrilisest jõust oluliselt tugevam, mõjuulatus on väga väike ja ei sõltu tuumaosakese laengust. Seoseenergia näitab, kui suur energia tuleb tuumaosakesele anda, et ta eralduks tuumast. Isotoop on keemilise elemendi teisend, milles prootonite arv on sama kuid neutronite arv on erinev
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.
3eV). Valguse või soojuse mõjul saavad elektronid siirduda valentstsoonist juhtivustsooni. Dielektrik tahkis, milles esinevad vaid täielikult täidetud ja päris tühjad energiatsoonid. Keelutsooni suure laiuse tõttu ei saa välimine elektriväli põhjustada elektronide siirdumist valentstsoonist juhtivustsooni. (E=510eV). Tuumafüüsika Aatomi tuum koosneb nukleonidest prootonidest ja neutronidest, mida hoiavad koos tuumajõud. Prooton positiivse laenguga (+e) osake, mass = u. Neutron neutraalne osake, mass = u, aatommassi ühik u=1,66*10-27 kg. Prootonite arv määrab elektronide arvu neutraalses aatomis. Prooton positiivse laenguga osake. Neutron neutraalne osake. Massiarv aatommassi ühik u=1,66*10-27kg Isotoop on keemilise elemendi aatomid, mille tuumades on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. Radioaktiivsus on mõningate isotoopide omadus iseeneselikult (spontaanselt) laguneda, muutudes teisteks isotoopidesk või keemilisteks elementideks
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
Tuumafüüsika füüsika haru, kus uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse · Tuuma löbimõõdu suurjusjärk on 10 (astmes) -14 m · Aatomituuma peamiste karakteristikute hulk kuulub elektrlaeng · Elemendi järjenr Mendelejevi tabelis on sama suur kui tuumalaeng · Lihtaine koosneb ühesuuruse tuumalaenguga aatomitest · 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)
tugev vastastikmõju (tuuma osad) ja nõrk vastastikmõju (kvarkide vahel). Suured tuumad teeb ebastabiilseks prootonite tõukumine. Seega kaob ära tugev vastastikmõju, mis mõjub vaid väikese distantsi peal. Kiiratav osake Heeliumi tuum Elektron Footon Kuidas tekib? Tekib uus element, Neutron muutub Ergastatud tuum läheb kus ematuum erineb prootoniks üle põhiolekusse tütartuumast kahe aatominumbri võrra Varjestamine Paber Plekktahvel, 3 mm 10 cm pliid või 0,5 m foolium) betooni Termotuumareaksiooni toimumiseks on vaja suurt rõhku ja kõrget temperatuuri.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
