TUUMAFÜÜSIKA KONSPEKTUurimuste
käigus on selgunud, et aatomi tuuma struktuur on väga keeruline ja
see ei ole tänapäevani lõplikult selge. Aatomi
tuum
mõjutab
otseselt
elektronkatte struktuuri,
sest see kujuneb tuuma positiivse laengu mõju väljas.Tuum valitseb
oma elektrilaenguga elektrone tänu elektrilise mõju
kaugeleulatuvusega. Aatomi kvantmehaanilises
mudelis määrab üheselt
elektronkatte kihilise struktuuri elektronide
koguarv Tuum tervikuna
määrab ära elektronide arvu aatomi elektronkattes ja nende asetuse
valemiga
2
n
2
. Muus osas on
aatom ja selle tuum täiesti eraldi vaadeldavad, sest
neid eraldavad ruumilises ulatuses viis suurusjärku. Kui välja
arvata prootonite arv, siis tuuma
siseehitus aatomi elektronkattele
mõju ei avalda ja tuum ise on on elektronkatte uurimise vahenditele
kättesaamatu. Seepärast käsitletakse tuumamudelit täiesti eraldi,
kuigi see peaks olema osa aatomimudelist.
Tuum
koosneb nukleonidest. Jõud nende osakeste vahel on väga tugevad.
Nende jõudude ületamiseks ja aatomituumade
purustamiseks või siis
tuumareaktsioonide tekitamiseks tuleb kulutada umbes miljon korda
suuremaid energiaid kui aatomikiirgusel, - neeldumisel. Samal ajal on
need nn.
tugevad
mõjujõud
väga
lühikese
ulatusega
ehk mõjuraadiusega, ulatudes praktiliselt vaid tuuma enda mõõtmetes.
Tuumajõudude tugevusele vaatamata võib juhtuda, et sõltuvalt
konkreetse tuuma ehitusest tuum iseeneselikult
muundub
või laguneb,
need 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
kgTuuma
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 .Tuuma
massi väljendatakse ka energiaühikutes, kasutades seost E = m c
2
. Selle kohaselt kaasneb igasuguse energiamuutusega massi muutus,
s. t .
E =
m c 2 =
u c 2
E = 1,6605
10 -
27 (
2,9979
10 8
) 2
= 14,924
10 -
11
JEt aatomifüüsikas on
otstarbekas mõõta energiat elektronvoltides1
e V = 1,6022
10 -
19
J , siis
E =
= 931,5 M e V
massi muutusele ühe
aatommassiühiku võrra vastab siseenergia muutus 931,5 M e V ehk
= 931,5
Aatommass on
aatommassiühikutes väljendatud aatomi mass, massiarv on
aatommassile lähim täisarv, mis on võrdne tuuma prootonite ja
neutronite koguarvuga.Tuuma massi
mõõtmiseks konstrueeris Francis Aston Cambridges 1919.a.
massspektrograafi, mille tööpõhimõte on järgmine:
Vaakumkambrisse, milles on homogeenne magnetväli, suunatakse
ioonid ,
mille kiirus on teada. Olgu magnetilise induktsiooni vektor B risti
joonise tasapinnaga ja suunatud meie poole. Magnetväljas liikuvale
ioonile mõjub
Lorentzi jõud F L
= Bqov.
Lorentzi jõud on jääv ja kiirusega risti. Seetõttu liigub ioon
ringjoonel kesktõmbekiirendusega a = v 2
/ r ja langeb vaakumkambris olevale fotoplaadile. Newtoni teise
seaduse kohasest .Siit B qo
v = m
ja m =
.Kui B, qo
ja v on konstandid, on iooni mass võrdeline ringjoone raadiusega.
Seepärast satuvad erineva massiga ioonid fotoplaadi erinevatesse
kohtadesse . Määranud ringjoone raadiuse, saame arvutada iooni
massi.. Nüüdisajaks on massspektromeetri suhteline piirviga 10 -
5 %.
Tuumi, mis sisaldavad sama
arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid ehk tuumi,
milledes prootonite ja
neutronite arvud ei lange kokku, nimetatakse isotoopideks. Seejuures
on nende nn. erisortide aatommassid juba täisarvulised, vesiniku aatommassi täisarvkordsed.Isotoopide
füüsikalis-keemilised omadused on peaaegu identsed, sest nende
elektronkatted on kõigil isotoopidel ühesugused. Enamik
looduslikke keemilisi elemente on isotoopide
segud , millest tulenevad
elementide mittetäisarvulised aatommassid. Keemilise elemendi ühed
isotoobid võivad olla stabiilsed, teised radioaktiivsed .
Nukleonide
vastastikmõju iseloomustatakse energeetiliselt tuuma
seoseenergiana,
see
on
võrdne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks.
Tuuma seoseenergia on töö, mis tuleb teha selleks, et viia tuuma
nukleonid üksteisest sellisele kaugusele, kus nad üksteist enam ei
mõjuta.
Aatomi või
tuuma
potensiaalne
energia
on väiksem kõigi tema üksikute koostisosakeste potensiaalsete
energiate summast , sest liitudes asetuvad osakesed
madalamasse ( kollektiivsesse ) energiaolekusse ning
kaotavad seega energiat..
Seoseenergia
on
selle
potensiaalse
energia erinevuse mõõt,
energia, mida on vaja “ teist teed tagasi
minekuks “.
Mida
suurem see on, seda väiksem on aatomi või tuuma potensiaalne
energia ja seda suurem stabiilsus. Mida
tugevamad
on tuumajõud,
seda
suurem
on
tuuma
seoseenergia.
E
=
m c 2Ühe nukleoni kohta tulevat
seoseenergiat nimetatakse eriseoseenergiaks.Energia jäävuse seaduse
kohaselt vabaneb sama suur energiahulk tuuma moodustumisel vabadest
nukleonidest.
Tuumade
masside täppismõõtmistest selgus, et
tuuma
mass on alati väiksem tuuma moodustavate prootonite ja neutronite
masside summast.
M
t p
+ N m n ,
kus M t - tuuma (seisu)mass,
m
p
- prootonimass,
m
n
- neutroni mass,
Z - laenguarv ,
N
- neutronite arv.
Vahet
M = Z m p
+ N m n
- M t
nimetatakse massidefektiks. See
on
osakeste liitumisel kaotsiläinud potensiaalse energia mass.
E = E s =
M c 2
= ( Z m p
+ N m n
- M t )
u
931,5 M eV
Aatomituumade iseeneselikku muundumist nimetatakse looduslikuks
radioaktiivsuseks.
1896.a.
avastati Henry Becquereli laboratooriumis, et uraanisoolad kiirgavad
senitundmatuid kiiri . Marie Curie ja Pierre Curie poolt avastati kaks
uut radioaktiivset elementi - Ra
ja Po. Peale
seda avastati veel radioaktiivsed elemendid Th,
Ac
ning hulgaliselt nende elementide radioaktiivseid isotoope.
Radioaktiivnne kiirgus koosneb kolme eri liiki kiirtest:
- kiirgus kujutab enesest heeliumi aatomi tuumade voogu, see kaldub magnetväljas kui positiivselt laetud osakesed. Kiirguse
läbitungimisvõime on on väike, kuid kiirguse mõju on tugev
kiirgusallika läheduses.
- lagunemisel tekib uus element, kus ematuum erineb tütartuumast
kahe "aatominumbri" võrra
Z
X
A
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
+
- kiirgus on seletatav tuuma üleminekuga ergastatud
olekust põhiolekusse analoogiliselt aatomi olekumuutusega. Tuuma
ergastatud olek võib tekkida nii tuumareaktsioonide käigus, kui ka
näiteks kokkupõrkega mingi teise tuuma või aatomiga. Lõpptulemusena moodustub mitte põhiolekus olev, vaid ergastatud
tütarnukliid, mis seejärel siirdub põhiolekusse, emiteerides
- kvandi .
Z
X
A
Z
X
A +
, kus tärniga tähistatakse nukliidi ergastatud olekut.
Mõnel
juhul võib tuum jääda ergastatud olekusse kauemaks, enne kui ta
kiirgab
- kvandi. Sel juhul õeldakse, et tuum on mestabiilseks
olekus. Gammakiirgus on väga tugeva lägitungimisvõimega
elektromagnetilise kiirguse liik, mis ei allu magnetväljale
8
O 16
8
O
16 +
Enamik radioaktiivsuse avastamise ( detekteerimise ) seadmeid avastab ja
mõõdab kiirgust selle tekitatud ionisatsiooni kaudu. Geiger -
Mülleri loendi kujutab endast madalal rõhul broomilisandiga
argoontoru, kus seinad toimivad katoodina ja toru keskel olev traat anoodina. Elektronloendur registreerib täidisgaasi ioniseerivaid
impulsse.
RADIOKTIIVSE KIIRGUSE LAHUTAMINE MAGNETVÄLJAS
RADIOAKTIIVSE KIIRGUSE LÄBIMISVÕIME
TUUMA RADIOKTIIVNE ALFA- JA BEETALAGUNEMINE
Inimesi
tabavad nähtamatud kiired, mis tulevad maailmaruumist või Päikeselt
ja mida nimetatakse kosmiliseks kiirguseks.Tegemist on väga suure
energiaga kiirgusega, sest kosmilise kiirguse sagedus on veel suurem
kui gammakiirgusel.Maa peal ei leidu ühtegi kohta, kuhu inimene
võiks kosmilise kiirguse eest varjuda. See kiirgus kutsub esile
aatomite elektrilisi muutusi, põhjustades ioniseerivat kiirgust.
Juhul, kui üks osake või gammakvant kohtub mingi aatomiga, on väga
suur tõenäosus, et see muutub positiivseks iooniks .
Aatomis välisest kihist väljalöödud elektronist
tekkinud
auk võimaldab keemilist reaktsiooni. Kui
elavas rakus toimub taoline keemiline reaktsioon , siis see kutsub
esile antud raku kahjustumise ja seega ka soovimatu bioloogilise
toime. Kiirgusteraapias kasutatakse ioniseerivat kiirgust vähktõve
ravimiseks.Vähirakud surmatakse ja nad ei saa enem paljuneda.Seejuures püütakse hoida doosid teistele organitele
võimalikult väikesed, kasutades varjestust, mis võimaldab juhtida
kiirgust soovitud kohta.
On ka teisi ioniseeriva
kiirguse liike, mis pärinevad Maa pinnast. Nende allikateks on
radioaktiivsed ained. Nendest enima võtab elusorganism vastu
gaasilt radoon. See eraldub maapõues esinevatest looduslikest
uraanileiukohtadest õhku ja koguneb ka majadesse, kus me radooni
sisse hingame.Radoonist saadakse suurim kiirgusdoos .Eestis on
aktiivseks piirkonnaks Sillamäe ümbrus, kus maapinnas on rohkesti
uraani ja tema tütarprodukte. Inimkeha teiseks sisemise kirgus
allikaks on radioaktiivne kaalium, mida manustatakse toiduga.
Olulisemate kiirgusdooside
allikate jaotus :
Esimese kunstlikult saadud ioniseeriva kiirguse sai 1895 .a. Wilhelm Röntgen. Ta kasutas
seadeldist, kus õhust tühjendatud klaastorus olevat metallplaati
pommitati elektronidega. Selle tulemusena tekkinud kiiri nimetas
Röntgen X - kiirteks.Ta tegi kindlaks, et need kiired võivad läbida
inimese kudesid , jättes fotoplaadile luude reljeefjäljendi.
RADIOAKTIIVSUSE MUUTUMINE AJAS . POOLESTUSAEG
Radioaktiivne preparaat
sisaldab teatud kindla hulga radioaktiivseid tuumi.Need aga ei lagune
aga kõik üheaegselt, vaid järk - järgult teatud aja vältel. Lagunemine on juhuslik protsess ning seda ei saa kunagi täpselt
ennustada. Eeldades, et kõik ühesugused tuumad lagunevad ühesuguse
tõenäosusega, on võimalik siiski hinnata, kui palju tuumi laguneb
mingi ajavahemiku jooksul.Radioaktiivlagunemise seaduse rakendamisel
avaldatakse see sageli poolestusaja kaudu. Aluseks lagunemisel on
radioaktiivse lagunemise seadus.
Poolestusaeg T on ajavahemik , mille jooksul laguneb pool vaadeldava radioaktiivse
elemendi tuumadest.
Kui N - tuumade arv
ajahetkel t,
N0
- tuumade arv ajahetkel t = 0,
t - vaadeldav
ajahetk
T - poolestusaeg,
siis T = t
N
= N 0
e
=
=
, sest e ln
2
= 2 ehk poolestusaja jooksul
N =
, kui T = t
Lagunemisest
järele jäänud aine hulk väheneb eksponentsiaalselt, kuid ei saa
kunagi nulliks. Radioaktiivsete isotoopide poolestusajad on väga
erinevad: tuntud isotoopidel on see vahemikus 3 10 -
7
sekundit kuni 5 10 15
aastat.
N
N
0
10
t
1T 2T
1H3
poolestusaeg 12,3 aastat, 6C14
5730 aastat, 90Th234 24,1 päeva.
Radioaktiivlagunemise
aktiivsust mõõdetakse bekrellides
( Bq ).
Üks bekrell = üks lagunemine sekundis. Vanem
ühik kürii ( Ci ) . 1 Ci = 3,7 10 10
bq ehk 1 Ci = 3,7 10 10 1 / s.
TUUMAKIIRGUSE BIOLOOGILINE
TOIME
Kiirguse mõju ainele iseloomustatakse neeldunud doosi
abil, mille ühikuks on 1 grei(Gy),
mis
vastab kiirguse hulgale, mil keha massi 1kg kohta on neeldunud 1 J
energiat.
1
Gy = 1 J / kg
Tuumakiirguse
erinevate liikide bioloogiline mõju on erinev, sest sama hulga
energia neeldumisel võivad organismi kahjustused on erinevad.
Sellepärast kasutatakse kiirguse bioloogilise mõju iseloomustamisel
suurust , mida nimetatakse suhteliseks
bioloogiliseks
efektiivsuseks
- kiirguse suhteline bioloogiline efektiivsus ( SBE)
on arv, mis näitab, mitu korda on antud kiirguse neeldunud doos väiksem sama suure bioloogilise kahjustuse põhjustanud -kiirguse
doosist. Lahtiseletatult. kui antud kiirguse neeldunud doos 1 Gy
tekitab samasuguse bioloogilise kahjustuse nagu -kiirguse
neeldunud doos 20 Gy, siis SBE = 20. Kasutades kiirguse suhtelist
bioloogilist efektiivsust , saab kindlaks määrata ka nn. efektiivse
doosi
mõiste. SI-s on efektiivse doosi ühikuks 1 siivert
( Sv), mis
võrdub greides mõõdetud neeldunud doosi ja suhtelise bioloogilise
efektiivsuse korrutisega.
Efektiivne doos[Sv] = neeldunud doos [Gy] * SBE
Selle
definitsiooni järgi tekitab võrdne efektiivne doos ükskõik
millist kiirgust samasuguse bioloogilise kahjustuse. Näiteks 5
siiverti suuruse -kiirguse
doosi mõju on sama kui 5 Sv suuruse -kiirguse
doosi puhul.. 5 Sv -kiirgusele
vastab neeldunud doos 5 Gy, samal ajal kui 5 Sv -kiirgusele
vastab vaid 0,25 Gy.
Kiirgusemõju inimorganismile
sõltub suurel määral ajavahemikust, mille jooksul teatud doos on
saadud. Nii on 10 siivertist suurem lühiajaline doos inimesele
surmav, poole väiksema doosi juures järgneb 50% juhtudest 1-2 kuu
jooksul. Keskmine looduslik foon on umbes 3 mSv aastas, millise
väärtusega on inimene evolutsiooni käigus üldiselt kohanenud. Dosimeeter .
TUUMAREAKTSIOONID
Kui
keemilistes reaktsioonides tekivad uued ained, siis
tuumareaktsioonide tulemuseks on uued keemilised elemendid. Erinevalt
spontaansest radioaktiivsest kiirgusest saab tuumareaktsioone ka
esile kutsuda, pommitades teatud tuumasid teiste tuumadega või
tuumaosakestega. Esimese kunstliku tuumareaktsiooni teostas 1919.a.
E.Rutherford, kes leidis, et -
osakeste põrkumisel lämmastikuaatomitega tekib hapnik:
2
He
4 + 7
N
14
8
O
17 + 1
H
1
Tehisradioaktiivsuse
avastamine Irene ja Frederic Joliot - Curie
poolt 1934.a.seisnes :
+ 13
Al 27
15
P 30
+ 0
n
1
Sarnased
reaksioonid toimusid ka boori ja magneesiumi pommitamisel
- osakestega. Suur hulk radioaktiivseid isaotoope, mida käesoleval
ajal kasutatakse, on saadud tuumareaktsioonide vahendusel. Nii
näiteks tekib atmosfääris kosmilises kiirguses leiduvate
neutronite põrkumisel lämmastikuga süsiniku radioktiivne isotoop C - kuus- neliteist.
Keemiliste
elementide tuumad võivad ühineda, ümber korralduda ja laguneda,
mida põhjustavad tuumadevahelised põrked või liitumised
elementaarosakestega, millede puhul võivad osaleda miljonid kordi suuremad energiad kui keemiliste reaktsioonide puhul keemiliste
elementidega. Energia vabanemine toimub seoseenergia arvel.
Tuumareaktsioonid
jaotatakse 1)
lõhestumisreaktsioonideks ja
2 ) ühinemisreaktsioonideks.
1) Raskete
tuumade lõhestumisel
need tuumad poolduvad kaheks või enamaks uueks tuumaks, masside
suhtega kaks kolmele, mille tulemusena eralduvad neutronid ja suur
hulk energiat :
92
U 235 + 0
n 1
92
U 236
57
La 148
+ 35
Br
85
+ 3 0
n
1 + Q
92
U 235 + 0
n 1
92
U 236
56
Ba 141
+ 36
Kr 92
+ 3 0
n
1 + Q
joonis 6.7 lk 80 F 9 leksikon: Tuumade lõhestumine ja
süntees.
Samanimeliste elektrilaengute tõukumise mõjul lendavad kildtuumad suure kiirusega
teineteisest eemale , nende liikumise kineetiline energia moodustabki
suurema osa lõhestumisel vabanevast energiast. Vabenud
neutronid tekitavad aga uusi reaktsioone, mille tulemusena võib
tekkida
ahelreaktsioon.
Kui neutronid kaduma ei lähe, plahvatab uraanitükk mõne miljondiku
sekundi jooksul. Ahelreaktsiooni käimapanemiseks piisava arvu
neutronite saamiseks tuleb võtta uraani küllalt palju, ületada nn.
kriitiline mass,siis on neutroneid nii palju, et toimub tuumapommi
plahvatus.
Aatompommis
( tuumapommis ) paikneb lõhestuv aine kahes osas, mis mõlemad on
nii väikesed, et juhuslikul tuuma lõhestumisel tekkinud neutronid
väljuvad ainest ilma uusi tuumi kohtamata. Kui suurendada
ainekoguseid, siis nn. kriitilise massi juures kasutatakse igast
lõhestumisel tekkinud neutronist ära keskmiselt üks uue
lõhestumise tekitamiseks. Reaktsioon kulgeb siis muutumatu kiirusega.
Pommi lõhkamiseks surutakse kaks poolkerakujulist ruumikogust
plahvatuse abil kukku suuremaks kehaks, mille mass on ülekriitiline.
Siis neeldub nii palju neutroneid, et nende hulk kasvab kiiresti
tekib ahelreaktsioon. Seda iseloomustab paljunemistegur, mis näitab,
kui palju neutroneid tekib ühel lõhestumisel.Tuumakütuseks
kasutatakse uraani isotoopi
U - 235, mida
saadakse loodusliku U
- 238
rikastamisel, st. U - 235 osakaalu tõstmisel. See protsess on
kulukas ja keeruline.
leksikon: alakriitilineja
kriitiline mass.
2) Sünteesreaktsioonil
ehk kergete tuumade ühinemisreaktsioonil tekib raskem, stabiilsem
tuum ja vabaneb suur osa energiat. Erinevalt lõhestumisest ei jää
siin lärele radioaktiivseid saadusi. Tuumade sünteesimine on
võimalik ülikõrgetel temperatuuridel, et ületada seoseenergiat.
Kõrgete temperatuuride vajalikkuse tõttu nimetatakse neid
reaktsioone ka termotuumareaktsioonideks.
Looduses
esineb neid reaktsioone seepärast ainult Päikesel ja tähtedel.
1
H 2 + 1
H
2
2
He
3
+ 0
n
1 + 3,3 MeV
1
H 2 + 1
H
3
2
He
4 + 0
n1 +
17,6
MeV (
vesinikupomm )
1
H 2 + 1
H
2
1
H
3 + 1
H
1
+ 4,1 MeV
Termotuumapommis ehk vesinikupommis
toimub triitiumi ja deuteeriumi segus juhitamatu tuumasüntees, kus protsessiks vajaliku kõrge temperatuuri tekitab aatomipomm . Vabanev
energia on umbes 30 korda suurem, kui niisama suurel aatomipommil.
Kuidas valmistada
vesinikupommi - 5 lk.
joonis 6.6. F 9 lk. 79
ENERGIA
TUUMAREAKTSIOONIDEST
AATOMIELEKTRIJAAM
Ülesanded:
1.Väljendada
megaelektronvoltides tuuma mass 17
Cl
35
( mCl
= 34,969 u ).
u = 931,5
MeV . mCl
= 32573,624 MeV
2.
Väljendada kilogrammides tuuma mass 82
Pb 208 ( mpb=
207,976627 u ).
1 u =
1.6605 10 -27
kg. mPb
= 345,3535
10 -27
kg
3.Boor koosneb kahest
stabiilsest isotoobist: 19,6 % aatommassiga 10,012937 u ja 80.4 %
aatommassiga 11,009305 u. Arvutada loodusliku boori aatommass.
u
1
=
u 2
= A
B = 10,8140168 u
4.Vase aatommass on 63,54 u.
Vasel on looduses kaks isotoopi massiarvudega 63 ja 65. Määrata
nende protsentuaalne sisaldus looduslikus vases.
65 x + 63 y = 63,54
x + y = 1 x = 1 - y 65 ( 1 - y ) + 63 y = 63,
54
65 - 65
y + 63 y = 63,54 - 2 y = - 1,46 y = 0,73 ja x = 0,27, s.o.27
%
.
16.22. Kui
palju erineb 4
Be 9
tuuma seisumass teda moodustavate prootonite ja neutronite
seisumassside summast, kui M Be = 9,01218 u .
Tuuma mass M t = M Be
- 4 m e
= 9,01218 - 4 * 0,00055 = 9,00998 u .
Nukleonide
masside summa 4 m p
+ 5 m
n = 4.2912 + 5,04335 = 9,07247 u
M
= 0,06249 u
6.27Co60
poolestusaeg on 5 aastat. Kui pika aja jooksul on lagunenud 75 %
koobalti esialgsest kogusest ?
7.Lämmastiku
radioaktiivse isotoobi mass vähenes poole tunni jooksul kaheksa
korda. Kui pikk on selle isotoobi poolestusaeg ?
16.29.
Kahest prootonist ja ühest neutronist moodustus tuum. Mis tuum see
on ? Arvuta eraldunud energia.
2
1
H 1 + 0
n
1 = 2
He 3 + E
Prootonite
masside ja neutronite masside summa 2 * 1,00728 + 1,00867 = 3,02323 u.
Isotoobi
aatommass M He = 3,0160 u , millest M t
= M He
- 2 * 0,00055 = 3,01493 u
Massidefekt M 0,0083 u = 1,6605402 * 10 -
27
kg * 0,0083 = 1,378215 * 10 -
29
kg
Massidefektile
vastav energiamuutus E =
m
c 2 = 1,2
10 -
12
J.
16.23.
Mitu protsenti moodustab He - 4 massidefekt tuuma enda massiast ? o,76
%
16.25.
Arvutada O -16 eriseoseenergia.E
= E s
= 2.048 * 10 -
11
J ja
/ A 0 1,28 * 10 -
12
J.
16.24. Uraan - 238 tuuma massidefekt on 3.2 * 10 -
27
kg. Arvutada uraani tuuma seoseenergia.
E
s
= 2,88 * 10 -
10
kg.
16.28.
Milline minimaalne energia on vajalik 3
Li 7
tuuma lagundamiseks tema koostisosadeks ? 6,3
* 10 -
12
J
Ülesanne 16.6.
Plii
massiarvuga 209 on
-. aktiivne. Missugune on tekkinud tuuma järjenumber, massiarv ja
elemendi nimetus ?
Ülesanne 16.12.
90
Th 232 tuumaga toimus -
lagunemine, seejärel kaks -
lagunemist ja veel üks -
lagunemine. Millised tuumad tekkisid ?
15
Kõik kommentaarid