Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika konspekt - tuumafüüsika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
neutron, ahelreaktsioon, tuumad, uraan, reaktorid, prooton, vesinik, vardad, elektron, isotoobid, lõhustumine, energiaallikad, ammenduvad, plutoonium, võrrandid, aktiivtsoon, betoon, neutriino, deuteerium, termotuumapommis, mõõtühik, ühinemisreaktsioon, raskemad, gammakiirgus, sõltuvus, aatompomm, tuumakütused, aeglusti, deuteeriumi, reguleerimismiljon korda rohkem kui sama hulga aine põlemisel, sest tuumajõud on palju tugevamad kui elektrone siduvad elektrilised jõud. Mõne isotoobi tuum lõhustub iga kord, kui kohtub neutroniga, st ta ei vaja selleks neutroniga kaasa toodud lisaenergiat. Sel juhul võivad ka lõhustumisel tekkinud neutronid uusi lõhustumisi esile kutsuda. Sellist nähtust, kus reaktsioon põhjustab sellesama reaktsiooni jätkumist naaberaatomitel, nim ahelreaktsiooniks. Keemiliste reaktsioonide puhul oleks ahelreaktsioon näiteks lõkke põlemine, sest põlemisel tekkinud soojus süütab üha uued kütusekogused. Veel parem näide on püssirohu plahvatamine, sest seda ei piira õhu juurdevoolu vajadus ja reaktsioon levib iseseisvalt suure kiirusega. Kuna tuuma lõhustumisel tekib mitu uut neutronit, siis võib ahelreaktsiooni käigus samaaegselt lõhustuvate tuumade arv järjest kasvada. Tekkigu näiteks ühe tuuma lõhustumisel
*-radioaktiivsus e -lagunemine: Kui tuum on ergastatud olekus , st 1 madalamaist energiatasemetest pole lõpuni täidetud, prootonite süsteemis on auk, siis langeb sinna prooton kõrgemalt tasemelt ja kiirgab -kvandi. kiirgus on kõige suurema läbitungimisvõimega ja seda kiirgust peatab u poole meetrine betoonikiht. *-lagunemine--kiirgus tekib siis, kui tuumas on neutroneid liiga palju.Neutron muutub prootoniks ja selle protsessi käigus tekib elektron. kiirgus on elektronide voog. Tekkiv uus tuum on ergastatud ja lagunemisega kaasneb ka -kiirgus. *-lagunemine--lagunemise käigus vabaneb tuumast -osake-see on heeliumi aatomi tuum. Juhtub see siis kui aatomi tuum on liialt suur. *radioakt.kiirgus on ohtlik ja kahjulik , sest kiirgus põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid. Normaalsed aatomid muunduvad sobimatu aine aatomiteks,mis põhjustab elusorganismi hukkumise. 5
KT 5 KORDAMINE 1. Milline on tuuma koostis: osakeste nimetused, laengud ja nende tähised? Prooton Z = 1 , Neutron N = neutraalne osake, laeng puudub 2. Mis on massiarv ja isotoop? Massiarv (A) on nukleonide koguarv. (Prootonid+neutronid) Isotoop- keemilise elemendi tuumad, milles prootonite arv on jääv, kuid neutronite arv võib muutuda. 3. Mis jõud on tuumajõud ja tuumajõu eripära? Tuumajõud tuumaosakeste vahel mõjub üks neljast vastastikmõju liigist. See on tugev vastasmõju, mis hoiab tuuma koos. Arvuliselt suur, kuid väikese mõjuraadiusega. 4. Mis on ja kelle poolt avastati looduslik radioaktiivsus? Loodusliku radioaktiivsuse avastas Becquerel, tehes katseid uraanisooladega.
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
ISOTOOBID Isotoobid kujutavad endast ühe ja sama prootonite arvuga (Z), kuid erinevate massiarvudega (A) tuumi, st erinevate neutronite (N) arvuga tuumi. Isotoobid on ühesuguste keemiliste omadustega, kuid nad erinevad radioaktiivsuse suhtes. Isotoobid on Mendeleejevi tabelis ühes 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.
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
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
6. Poolestusaeg, aatomite keskmine eluiga nende seos. Radioaktiivse lagunemise seadus valemina. Poolestusaeg(T) on ajavahemik, mille jooksul lagunevad pooled antud aine radioaktiivsed tuumad (väheneb radioaktiivse kiirguse intensiivsus 2x). Mida suurem on poolestusaeg seda, pikem on aatomite keskmine eluiga. t - N = N0 · 2 T 7. U tuuma lõhustumine, tekkivad komponendid. U tuuma siseneb vaba neutron, mis viib tuuma tasakaalust välja ja selle tulemusel tekib: *2 kildtuuma (sagedaseimad Ba, Kr) *vabaneb kuni 3 kiiret neutroni, mis võivad tungida järgmistesse *radioaktiivne kiirgus *vabaneb energia ~200MeV 8. Ahelreaktsioon, milliseid isotoope kasutatakse, kus? Ahelreaktsioon toimub tuumareaktorites ja aatompommis ning on lõhustuvate tuumade järsk suurenemine. Kõige sobivamad isotoobid on 238 92 U
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
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
süsinikuühendeid. Samas ei ole tuumaenergia taastuvenergia, sest teda saadakse tänapäeval fossiilsest kütusest uraanist - mille varud on lõplikud ja ammenduvad lähema saja aasta jooksul. Füüsikalised alused Kasutatud jooniseid veebidest http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html ja http://www.hpwt.de/Kerne.htm Keemilised elemendid ja isotoobid Aatomid koosnevad positiivselt laetud tuumast, milles sisalduvad prootonid ja neutronid; ning tuuma ümber tiirlevatest elektronidest, mille arv võrdub prootonite arvuga. Prootonite arv tuumas määrab ära, mis elemendiga on tegemist. Perioodsuse tabelis on elemendid sorteeritud just prootonite arvu järgi. Igal elemendil võib olla mitmeid isotoope. Isotoobid on aatomid, mille tuumas on sama arv prootoneid, aga erinev arv neutroneid, mis tähendab et isotoobid
1. Prootonite arvu tuumas määrab aatomi järjenumber perioodilisuse tabelis e. aatominumber, mille tähis on tavaliselt Z. (Keemilise elemendi järjenumber Mendelejevi tabelis). · Neutronite arvu tähistatakse tähisega N, nukleonide koguarvu tähistatakse sümboliga A. Aatominumbrit tähistatakse tähega Z. Selleks, et arvutada neutronite arvu tuumas, tuleb lahutada nukleonide koguarvust aatominumber e. prootonitearv aatomis. (N=A-Z) 2. Isotoobid on tuumad, mis sisaldavad sama arvu prootoneid, kuid erineva arvu neutroneid. Näide: süsinuku tuumas on alati 6 prootonit, kuid neutroneid võib seal olla 5;6;7;8;9 või isegi 10. 3. Radioaktiivsel elemendil on radioaktiivne poolestusaeg, mis iseloomustab radioaktiivsete elementide aatomite eluiga. See on ajavahemik, mille jooksul lagunevad pooled antud elemendi aatomitest ehk poolestusaja jooksul väheneb radioaktiivse aine mass poole võrra.
ühte moodi.. See jõud on väikestel kaugustel palju tugevam kui tõukuv elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5.Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarv väljendab tuumalaengu suurust elementaarlaengutes ja võrdub prootonite arvuga tuumas tuumas või elektronide arvuga aatomi elektronkattes. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6.Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on sama elemendi erineva massiarvuga tuumad. Massiarvu erinevus tuleb erinevast neutronite arvust. Ühesugune on neil prootonie arv, kuid erinev võib olla neutronite arv ja seega ka massiarv 7.Millised on stabiilse tuuma tingimused? 1. Püsiva tuuma suurus peab olema piiratud. 2. Prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalamast 3. Reeglina on stabiilses tuumas neutroneid veidi rohkem kui prootoneid. 8
Kordamine. Radioaktiivsus. 1. Mis on radioaktiivsus? Radioaktiivsus oa aatomi lagunemine laetud osakesteks ja teiseks aatomiks, mille keemilised omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad. 2. Millest oleneb tuumade püsivus? Tuumade püsivus oleneb tuumalaengu ja massiarvu suhtest. 3. Mis moodustavad alfakiirguse? Alfakiirguse moodustavad heeliumi aatomite tuumad. 4. Mis moodustavad beetakiirguse? Beetakiirguse moodustavad elektronid, mis tekivad radioaktiivse elemendi ühe neutroni muundumisel prootoniks 5. Mis moodustavad gammakiirguse? Gammakiirguse moodustavad elektomagnetlained. 6. Nihkereeglid. · Alfa-lagunemine tuum kaotab kahekordse elementaarlaengu suuruse positiivse elektrilaengu ning tema mass väheneb kuni 4-aatommassi ühiku võrra. Element ninhkub perioodilisustabelis kahe ruudu võrra ettepoole.
Radioaktiivsus mingit liiki osakeste iseeneslik kiirtumine tuumadest. -, -, - radioaktiivsus. Radioaktiivse kiirguse kahjulikkus - põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid ja normaalsed aatomid muutuvad sobimatu aine aatomiteks, mis põhjustavad elusorganismide hukkumise. - kiirgus tuum on ergastatud olekus ning prootonite süsteemis on auk. Auku langeb prooton kõrgemalt tasemelt ja kiirgab -kvandi. -lagunemine tuumas on neutroneid liiga palju. Neutron muutub prootoniks ja selle protsessi käigus tekib elektron. -kiirgus on elektronide voog. Tekkiv uus tuum on ergastatud ja -lagunemisega kaasneb -kiirgus. -lagunemine tuumast vabaneb -osake ehk heeliumi tuum. See juhtub, kui tuum on liialt suur. Kaasneb -kiirgus Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga, energia, mis utleks anda osakesele, et ta vabaneks tuumast. Isotoop keemilise aine teisendid, mis erinevad üksteisest neutronite arvu poolest.
pärast (vahel ka röntgenkiiri). Ta võttis ained ja viis päikse kätte, et päikese kiired langeksid peale. Siis pani ta need ained fotoplaadile, ilmutas plaadi ja seal oli kiirgus nähtav. Ainete hulgas olid ka uraanisoolad. Ühel päeval aga päikest polnud, ta pani uraanisoolad koos fotoplaadiga sahtlisse ja unustas need sinna. Hiljem leidis need uuesti ja otsustas plaadi ilmutada. Tema üllatuseks oli näha, et aine kiirgas ise. Becquerel leidis seega,et uraan suudab õhku ioniseerida ning uraanist tulev kiirgus ajas ei muutu. Kiirgus on omane uraanile (elemendile) mitte ühendile. Ehk siis kõik ühendid kus on uraan on radioaktiivsed. Curie'd otsisid erinevaid aineid mis kiirgavad, leidsid ka täiesti uue keemilise elemendi polloonium. Võtsid kasutusele mõiste radioaktiivsus. Sõnastasid seaduspärasuse: kõik elemendid, mille aatomnumber (prootonite arv) on suurem kui 83, on radioaktiivsed.
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht);
Tuumafüüsika. Põhifaktid:*Aatomid koosnevad + metall-leht kaitseb, tekib lagunemisel, kui elektron lendab laenguga tuumast ja selle ümber kihtidena paiknevatest välja tuumast ja tuumast muutub prooton kiirgus- elektronidest* 99,95% aine massist asub tuumades *1mm elektromagnetlainetus, kõige läbitungivam. Teke a) koosneb pikkusel lõigul mahub 10milj keskmist aatomit *Tuumad on lagunemistega b)koosneb mõnede lagunemistega c) aatomitest kuni 100 000korda väiksemad. Seda tõestas eraldub radioakt. ainetest, kui nukleonid lähevad suure inglise füüsik Ernest Rutherford
(IX kl.) Tuumajõud mõjuvad prootonite ja neutronite vahel ühtviisi tõmbuvalt, seda nimetetatkse ka tugevaks jõuks. See jõud on väikestel kaugustel palju tugevam kui tõukuv elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5. Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarvu määrab prootonite arv tuumas ehk tuuma laeng. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6. Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on ühe elemendi erineva massiarvuga tuumad, ühesugune on neil prootonie arv, kuid erinev võib olla neutronite arv ja seega ka massiarv 7. Millised on stabiilse tuuma tingimused? 1. püsiva tuuma suurus on piiratud 2. tuum peab olema energeetiliselt põhiseisundis 3. tuuma energia peab olema antud osakeste arvu juures minimaalne. 8. Mida nimetatakse tuuma seoseenergiaks? Energia, mis vabaneb, kui üksikutest
elementaarosakesed näiteks elektronid, neutriinod, kvargid ja footonid 2. Nähtused Luminestsents - aine poolt väljakiiratud valgus, mis ületab samale temperatuurile vastavast soojuskiirguse taset, kusjuures luminestsentsi tekkimiseks on vajalik mittesoojusliku energia juhtimine ainesse (valgusega kiiritamine, elektrivool, keemiline reaktsioon, elektronidega pommitamine) Tuumaplahvatus - raskete tuumade lõhustumise kontrollimatu ahelreaktsioon, mille kulgemist kirjeldab neutronite paljunemistegur (antud põlvkonna neutronite arv ja eelmise põlvkonna neutronite arvu suhe). Kui neutronite paljunemistegur on ühest oluliselt suurem, siis kulgeb reaktsioon üha ägedamalt ja väljub lõpuks kontrolli alt (toimub plahvatus). Pikkuse kontraktsioon - liikuva keha pikkuse lühenemine; tekib mistahes liikumise sihilise pikkuse puhul; põhjuseks on ümbritseva süsteemi liikumatus
c. Rutherfordi õhupallimudel - keskel on positiivse laenguga tuum ja selle ümber tiirlevad erinevatel orbiitidel elektronid d. Bohri planetaarne mudel keskel tuum (+), elektronid (-) tiirlevad ümber tuuma erinevatel orbiitidel ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kvantide kaupa. 3. Millistest osakestest koosnevad aatomituumad? Kuidas on nende osakeste ühine nimetus? Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest - nukleonidest 4. Mida näitab keemilise elemendi järjekorranumber Z? Mida massiarv A?
c. Rutherfordi õhupallimudel - keskel on positiivse laenguga tuum ja selle ümber tiirlevad erinevatel orbiitidel elektronid d. Bohri planetaarne mudel keskel tuum (+), elektronid (-) tiirlevad ümber tuuma erinevatel orbiitidel ühel ja samal tasapinnal, ühel orbiidil võib olla ka mitu elektroni e. Kaasaegne pilvemudel - Tuuma ümber liikuvad elektronid moodustavad elektronpilved, mille erinevates osades on elektroni leiutõenäosus erinev 2. Sõnasta Bohri 2 postulaati. 1. Elektron liigub aatomis teatud kindlatel lubatud orbiitidel. Lubatud orbiidil liikudes aatom ei kiirga. 2. Elektroni üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele aatom kiirgab või neelab valgust kindlate portsjonite kvantide kaupa. 3. Millistest osakestest koosnevad aatomituumad? Kuidas on nende osakeste ühine nimetus? Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest - nukleonidest 4. Mida näitab keemilise elemendi järjekorranumber Z? Mida massiarv A?
tuumareaktor. Lisaks soodustas mingil määral tuumarelvastuse ja sõjalaevade tuumajõuseadmete väljatöötamine energiatootmiseks sobivate tuumareaktorite ja tuumkütusetsükli arengut. USA ja NL lõid tööstuskompleksid suurte 235U koguste rikastamiseks ja plutooniumi 239Pu tootmiseks, aga seega ka eeldused reaktorikütuste valmistamiseks. Katsetati erinevaid reaktoritüüpe - sõjalaevade ning Pu-tootmise reaktoritest arenesid välja hilisemad energiatootmise reaktorid. 1940-1950-ndatel aastatel jõuti tuumasünteesini (kergete tuumade fusioon). Esimene tuumaelektri tootmine eksperimentalreaktorig toimus 1951. aastal USA-s. Esimene riigi elektrivõrku ühendatud 5 MWe võimsusega tuumaelektrijaam avati 1954. aastal NL-s. Reaktorid jaotatakse nelja põlvkonda. Enamus kasutusel olevatest jaamadest kuulub kas teisse või kolmandasse põlvkonda. Põlvkondasid eristavad peamiselt nõuded turvalisusele, efektiivsusele ning säästvale käidule.
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
Raual on suurim eriseoseen. (kõige rohkem en. Vaja kulutada selleks et seda tuuma mõjutada). (kõige parajama suurusega tuum- suurem-ääres läheb liiga kaugele, väike- polegi midagi seostada.)Maakoores seda kõige rohkem. Tähe lõppfaasis- supernoova- plahvatusega tekib raud. Kergetel suur seoseen. ise hoiavad üksteist. Rasketel seespool on suurem, väljas liiga kaugel. STABIILSED TUUMAD- 1)eriseoseen.suur 2)energia tasemed täidetud sarnaselt EBASTABIILSED- (radioaktiivsed isotoobid on ebastab) 1)eriseoseen.väike 2)liiga vähe/palju neutroneid.Energianivood pole võrdsetel tasemetel. POOLESTUSAEG aeg, mille jooksul laguneb pool olemasolevast radioaktiivsest ainest. Väike PA-laguneb kiiresti, annab korraga palju kiirgust, muutub ruttu kahjutuks. Pika PA-ga lagunevad aeglasemalt. -kiirgus -kiirgus -kiirgus neutroneid liiga palju n->p.
lagundamiseks 1200°C juures laguneb väävelhape, mis edasi reageerib joodi ja veega summarselt lagundatakse nii vesi vesinikuks ja hapnikuks; 4) auruturbiini kasutugur on 30%, vesiniku kütuseelemendil 60%, samuti saab vesinikku kasutada autokütusena, nii pole vaja ka bensiini sisse osta. Kuidas tuumaenergia tekib? Tuumaelektrijaamades kasutatakse ära tuumade lõhustumise tagajärjel vabanev energia. Reaktoris luuakse tuumaenergia tootmiseks kontrollitud ahelreaktsioon, kus energia vabaneb soojusena. Viimast rakendatakse vee kuumutamiseks ja auru tekitamiseks, auru abil pannakse tööle elektrienergia tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke.
tuuma. Elektronide kogulaeng ja tuuma laeng on võrdsed. Rutherfordi teooria puudused: 1. Ei selgitanud energia (nt.valgusenergia) kiirgumist ja neeldumist (kui laetud osakesed liigucvad kiirendusega , siis peaks aatom koguaeg energiat kiirgama. Tegelikult kiirgab ainult siis, kui ta on energiat väljaspoolt ise juurde saanud. Neelab ja siis kiirgab): 2. Ei selgitanud seda, miks aatom on suhteliselt püsiv (energia kiirgamise tagajärjel peaks elekrtoni orbiidi raadius vähenema ja elektron langema tuuma). 2. Tuum on: · kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. · Tema mõõtmed on umbes sada tuhat korda väiksemad kui aatomil. Tuuma on aga koondunud suurem osa aatomi massist. Tuuma suurust saab mõõta. · Tuuma koostisosad on prootonid (p) ja neutronid (n). Prootonite arv tuumas tähistatakse Z ja võrdub järjekorra numbriga Mendeljevi tabelis. Neutronite arv tuumas on N. A=Z+N (A-massiarv) 3
seda võrdlemisi edukalt- tuumaelektrijaamade osa planeedi ehk elektrienergiatoodangus on umbes 14%. Olkiluoto tuumaelektrijaam Soomes Eurajoel Rauma lähedal. 3 Tuumareaktsioonid Tuumareaktsioonid Tuumarektsioon on kahe aatomituuma või elemetaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Tuumareaktsioonil vabaneb energia grammakiirgusena. Kui vabanenud neutron tabab uraan -238 tuuma, neelab uraanituum neutroni kuid ei muutu ebastabiilseks, vaid kiirates 2 elektroni (neutoneid kiirgamata) muutub uueks aineks plutooniumiks. Uraan-235 ja uraan-238 erinevad neutronite arvu poolest tuumas. Peale neutronite leidub tuumas prootoneid, mille arv on alati võrdne elemendi järjenumbriga elementide perioodilisussüsteemis (uraanil on see 92) Tuumaerektsiooni võrrand: Tuumarektsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide võrrandeid
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
uraanituuma jagunemise aeglaste neutronite toimel. Frederic Joliot-Curie tuvastas uraani lagunemise kui ahelreaktsiooni. [3] 4 Mais 1941 tuli teadlane Tokutaro Hagivara (Kioto ülikool) välja mõttega termotuuma reaktsiooni võimalikkusest vesiniku tuumade vahel uraan-235 tuumade lõhestamisega purustava ahelreaktsiooni abil. Kuni 1940. aastani, mil avastati neptuunium ja plutoonium, oli uraan suurima massiarvuga teadaolev element. Hiljem avastati, et radioaktiivsel lagunemisel eraldub palju energiat ja seejärel hakati välja töötama tuumarelva. (USA 1942) [3] 1.2. Maailma esimene tuumareaktor 2. detsembril 1942 käivitas rühm teadlasi füüsiku Enrico Fermi juhtimisel maailma esimese tuumareaktori. Staadioni tribüüni alla ehitatud katseseadmes teostati äärmise salastatuse õhkkonnas inimese juhitav tuumalõhustumise ahelreaktsioon
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. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. 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
säästvaks, sest energia tootmise protsessis ei eraldu CO2. Samas võib tuumajaamaga kaasneda oht radioaktiivse saaste kandumiseks keskkonda. Lisaks eraldub, nagu ka teistestki elektrijaamadest, suurtes kogustes (mitteradioaktiivset) veeauru ja alati on energia saamisega seotud kaudsed emissioonid. [1] 1.1. Tuumaenergia tekkimine Tuumaelektrijaamades kasutatakse ära tuumade lõhustumise tagajärjel vabanev energia. Reaktoris luuakse tuumaenergia tootmiseks kontrollitud ahelreaktsioon, kus energia vabaneb soojusena. Viimast rakendatakse vee kuumutamiseks ja auru tekitamiseks, auru abil pannakse tööle elektrienergia tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. [1] Uraani tuum kiirgab iseeneslikult neutroneid ja laguneb. Kui vabanenud neutron tabab uraan-235 tuuma, lõhustub ka see tuum (haarab neutroni ning liidab selle oma koosseisu, mille tõttu muutub ebastabiilseks ning laguneb peaaegu kohe) ja kiirgab välja 2-3 neutronit, mis omakorda tabavad
1.Aatomi ehituse kvantitatiivse teooria loomisel, mis võimaldaks selgitada aatomite spektrite seaduspärasusi, avastati uued mikroosakeste liikumise seadused kvantmehaanika seadused. Thomsoni mudel oli esimene välja pakutud aatomimudel. Thomson oletas, et positiivne laeng täidab ühesuguse tihedusega kogu aatomi ruumala. Lihtsaim aatom, vesiniku aatom, kujutab endast positiivselt laetud kera raadiusega umb 10 astmel -8cm, mille sees asub elektron. Keerukamates aatomites asub positiivselt laetud kera sees mitu elektroni. 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
annaabi.ee 
