Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika KT spikker, III ja IV peatükk". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
neutron, prooton, kuldlehte, aatomites, neutronid, gamma, thomson, üksikud, laengud, rutherford, alfaosakesed, prootonid, aatommass, gammakiirgus, footonite, voogAatomimudelid I Thomson Avastas elektroni Thomson tegi esimese aatomi mudeli. Rosina kukli mudel. Aatom koosneb elektronidest ja prootonitest, mis on jaotunud mööda aatomit laiali II Rutherford Kuldlehekatse - Rutherford pommitas kulla-aatomeid alfaosakestega(suure massiga heeliumi aatomi tuum, + laenguga). Suurem enamus läbis kuldlehte ilma takistusteta. Mõned üksikud põrkusid tagasi. Järeldus : 1) Aatom koosneb enamasti tühjusest 2) Aatomis peab olema miskit positiivselaenguga ehk tuum.. pisike ja väike Järeldas sellest, et Thomsoni aatomi mudel on vale! Aatomi tuuma järeldas sellest, et positiivse laenguga alfaosakesed põrkusid aatomist tagasi, sama märgilised laengud tõukuvad. Rutherfordi aatomi tuuma omadused: suure tihedusega positiivne laeng III Bohr
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.
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 elementide radioaktiivsel lagunemisel
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
Thompsoni aatomi mudel- Positiivne laeng täidab ühtlaselt kogu aatomi, seal sees on üksikud negatiivsed laengud. Seee mudel ei osutunud tõeseks.Rutherfordi katse- Kasutas -kiirgust, mille osakesed olid läbitungimisvõimega ja pos. Laenguga. Ta kiiritas nende osakestega õhukest kuldlehte. Peaaegu kõik osakesed läbisid kuldlehe, osad kaldusid oma teelt kõrvale ja osad ei läbinud lehte. Järeldus: Kulla aatomis peab olema palju vaba ruumi ja seal peavad olema pos. Laenguga osakesed. Planetaarne aatomimudel-1) aatomi keskel asub tuum, kuhu on koondunud enamus aatomimassist; 2)tuumas asuvad pos. Laenguga proontonid ja ilma laenguta neutronid; 3) tuuma ümber tiirlevad neg. Laenguga elektronid; 4)aatom tervikuna on neutraalne
o Iiveldus o Väike palavik · Inimesele surma biodoos on umbes 5sV · Kahjulike mõjude eest kaitse: o Minna kiirgusallikast võimalikult kaugele o Kasutada kiirgust neelavatest materjalidest tõkkeid o Vastavast materjalist riietus · Kui kiirgus keskkonnast täielikult puudub, siis inimene haigestub Film · KÕIK koosneb samast ainest (ookean, sulg, inimene, neer, lill) · Elektrienergia tuuma prooton · Tuumalõhustamine pr eraldamine neutronist · Tuumareaktsiooni liigid: 1. Tuumalõhustamisreaktsioon e lagunevad tuumad Toodetakse energiat Energia väljendub osakeste liikumises Tehakse tuumareaktorites, et kiirgus ei väljuks, ons ee ümbritsetud 1,5 m paksuse betoonseinaga On kontrollitav Kontrollitakse juhtvarrastega 2. kergemad tuumad ühinevad ja muutuvad raskemateks e ühinemisreaktsioon
teiste elementide tuumadeks Missugused on radioaktiivsuse põhiliigid? Alfa-, beeta- ja gammakiirgus. Mis on alfaosake?Alfaosake on He(heeliumi)aatomi tuum. Mis on beetaosake? Beetaosake on elektron. Mida kujutab gammakiirgus? Gammakiirgus kujutab endast suure energiaga footonite voogu. Missugune on radioaktiivsete kiirguste erinevate liikude läbimisvõime? Alfa ei lähe läbi paberi, puidu ega betooni; beeta ei lähe läbi puidu, läheb läbi paberi; gamma läheb läbi betooni, läheb läbi paberi ja puidu. Kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Tuuma massiarv muutub 4, laenguarv 2 võrra väiksemaks ehk tuumast väljub 2 prootonit ja 2 neutronit. Lõppoleku tuum võib jääda ergastatud olekusse ja üleminekul põhiolekusse kiirata veel. Missugune on beetalagunemise protsess? Beetalagunemisel muutub 1 neutron prootoniks, elektroniks ja neutriinoks. Tuuma massiarv jääb samaks, laenguarv suureneb ühe võrra.
1. Aatomi ja aatomi tuuma ehitus - Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev) o Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga. o Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. o Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul siiski pigem megaelektronvoltides. AATOMI TUUM+EL. KIHT=AATOMI EHITUS, el ja pr on võrdselt 2. Aatomi ja aatomi tuuma mõõtmed - Tuum on kera taoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. o Aatomi läbimõõt on 10-10 m. Aatomituuma läbimõõt on 10-5m. o Aatomituum annab aatomile massi (selle tihedus on 1015 korda suurem vee tihedusest). o Tuum on liitosake koosnedes prootonitest ja neutronitest. o Prootonite arv tuumas määrab keemilise elemendi, selle mass on 1836,1 korda suurem kui elektronidel.
ZAX= -10e + Z+1AY.(varjestamine metal- lehega, suur läbimisvõime, ohtlik) Gammakiirgus: on elektromagnetvälja kvantide voog, mis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. Ei muutu massiarv ega tuumalaeng. Vabanenud energia on põhjustatud tuuma oleku muutusest. (kõige ohtlikum ja suurima läbimisvõimega, varjestatakse võimalikult suure aatomnr ja tihedusega ainet- ntx PLII). Elektronidest koosnev beetakiirgus tekib -lagunemisel. -lagunemine toimub juhul, kui neutron (n0) muutub prootoniks (p+), kiirates elektroni (e) ja antielektronneutriino ( ). n0 p+ + e + . Positronidest koosnev beetakiirgus tekib +-lagunemisel. + lagunemine toimub juhul, kui prooton (p+) muutub neutroniks (n0) kiirates positroni e+ ja elektronneutriino (v). p+ n0 + e+ + . Kuna + lagunemine vajab toimumiseks lisaenergiat, siis reeglina on +-kiirgus väiksema intensiivsusega kui -kiirgus. Beetalagunemise tulemusena võib aatomituum jääda ergastatud olekusse
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
rõhu juures sisaldavad ühepalju molekule. See aitas kaasa molekulide koostise ning aatomite ja molekulide massi õigele määramisele. Esialgu käsitati aatomeid struktuurita kõvade keradena. 1.3 AATOMIFÜÜSIKA. Aastatel 18331834 leidis Michael Faraday elektrolüüsi uurides, et elektrivoolu lahustes peavad põhjustama elektrilaenguga aatomid ning peab eksisteerima vähim elektrilaeng (elementaarlaeng). Aastal 1897 näitas Joseph John Thomson, et gaasis võivad esineda ühe ja sama negatiivse elektrilaenguga osakesed, ning oletas, et see ongi vähim elektrilaeng. Neid osakesi hakati nimetama elektronideks. Aastal 1898 näitas Wilhelm Wien, et peavad eksisteerima ka positiivse elektrilaenguga osakesed. Neid hakati nimetama prootoniteks. Pommitades aatomeid radioaktiivsetest ainetest pärinevate osakestega, leidis Ernest Rutherford, et alfaosakesed tungivad aatomi sisemusse ning aatomisisesed jõud kallutavad neid kõrvale
Neutronid laenguta Prootonid positiivsed Tuum positiivne Elektornid negatiivsed Aatom laenguta. Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, millele on kõik sellele keemilisele elemendile iseloomulikud omadused. Molekul on aine väikseim osake, millele on kõik sellele ainele iseloomulikud omadused. 1.2 Aatomimudeli kujunemine 1. Thomsoni aatomimudel 1897. a avastas Thomson laenguga osakese elektroni. Tema mudeli kohaselt oli aatom positiivne laenguga kera, millesse oli pikitud negatiivse laenguga elektronid. (Rosinakukkli mudel). 2. Rutherford Rutheford pärineb soti väljarändajate perekonnast Uus-Meremaalt. Ta töötas mitmetes ülikoolides nii Euroopa kui Ameerikas, uurides peamiselt radioaktiivsust. 1911 avastas Rutherford aatomituuma. Tema saavutuseks on ka tehisliku tuumareaktisooni esilekutsumine.
Tuumafüüsika. 1.Rutherfordi katse I -kiirgus sai väljuda plii kastist ainult ühes suunas sirgjooneliselt. Tekkisid sähvatused ekraanil. II Kuldlehe korral üksikud oskesed levisid laiali, enamus läksid sirgjooneliselt läbi nagu poleks midagi juhtunud, üksikud põrkusid tagasi (mis oli kõige hämmastavam). Järeldus: kujutas ette, et aatomi keskel on positiivne tuum, mille läbimõõt on võrreldes aatomiga 100 000 korda väiksem. Samal ajal on enamus aatomi massist tuumas. Elektronid tiirlevad ümber 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 ,
1. Aatomimudeli areng (keeksi mudel, Rutherfordi katse) AATOMIFÜÜSIKA areng - Thompsoni mudel ehk ''keeksi'' mudel. Selle järgi koosneks aine elektronide pilvest, mille sees on üksikud suure massiga + laengud. See meenutab nagu rosinatega keeksi. Rutherfordi katse: pommitas kuldlehte alfaosakestega (alfaosake- heeliumi aatomi tuum, suure massiga kiirguse jaoks ning + laenguga). Tulemusena enamus alfaosakesi läbis kuldlehte ilma takistuseta. Osad kaldusid kõrvale ja üksikud nagu põrkusid tagasi. Järeldused: 1) aatom koosneb enamus tühjusest ehk vaakumist 2) aatomis peab olema + laeng koondunud väga väikesesse kuid raskesse ruumiossa (aatomituum) 2. Planetaarne aatomi mudel (osakesed, asetus, laeng, mass, arvud + joonis) Aatom koosneb tema keskel asuvast tuumast, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomtuum koosneb prootonist ja nerutronist (v.a vesinik). Aatomituuma ja elektronide vahel on väga palju vaakumit. Mass - aatomi põhimass on koondunud tuuma
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 Prootonite ja neutronite koguarv on tuuma massiarv A (nukleonide koguarv) A A
seisumass, mn-neutroni seisumass, Mt-tuuma seisumass). Selgita uraani lõhustumise näitel ahelreaktsiooni kulgemist: kui tuum haarab neutroni, siis ta ergastub ja hakkab deformeeruma. Tuum venib seni, kuni tõukejõud saavad suuremaks tõmbejõududest. Lõpuks tuum lõhustub kaheks osaks ja tõukejõudude tõttu lendavad nad laiali. Selle käigus paisatakse välja 2-3 neutronit, mis hakkavad omakorda lõhestama järgmisi aatomeid. Esimene neutron on kosmilise päritoluga või on tekkinud uraani tuumas. Kriitiline mass on vähim tuumkütuse kogus, milles tuumalõhustumine saab toimuda iseseisva ahelreaktsioonina. Uraani tuuma jaoks on see 50kg. Termotuumareaktsioon on kergete tuumade ühinemisreaktsioon, Toimumise tingimused: *üli kõrge temperatuur, *tuumad peavad sattuma tuumajõudude mõjusfääri. Näide lihtsamast termotuumareaktsioonist 21H+31H 42He+n (vabanev energia +17,6 MeV).
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
1) Aatomtuum koosneb prootonitest ja neutronitest 2) aatominumber ehk laenguarv (Z) 3) Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas. Ainult prootonite arvu aatomi tuumas näitab aatomnumber. 4) Mille poolest erinevad, sarnanevad prootonid ja neutronid? 5) Prootonid ja neutronid kokku Nukleonid 6) Isotoopideks nimetatakse ühe elemendi erineva massiarvuga tuumi. Neid tähistatakse 7) Ülesanne tuuma koostise kohta 8) Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. 9) Alfa kiirgus Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest
1. Kirjelda järgmisi aatomimudeleid: a. Daltoni piljardipalli mudel aatomid on tahked ja jagamatud b. Thomsoni ploomipudingi mudel - positiivselt laetud kera, mille sees paiknevad elektronid. 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
Kordamisküsimused tuumafüüsika 1. Kirjelda järgmisi aatomimudeleid: a. Daltoni piljardipalli mudel aatomid on tahked ja jagamatud b. Thomsoni ploomipudingi mudel - positiivselt laetud kera, mille sees paiknevad elektronid. 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 koo
Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks nukliidideks. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest tõukejõust u 100 korda suurem. Kuna aga tuumajõud mõjub ainult lühikese vahemaa tagant (ainult vahetult kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma koos hoida ning tuum võib laguneda. Nii prootonid, kui neutronid on fermionid, mistõttu nad nende kohta kehtib Pauli keeluprintsiip kaks sama tüüpi fermioni ei saa samas ruumiosas olla samas kvantolekus. Seetõttu peab iga järgmine tuuma lisanduv prooton või neutron olema võrreldes oma "suguvendadega" erinevas olekus, mis on määratud tuuma kvantarvudega. Neid olekuid nimetakse ka tuumaorbitaalideks. Kuna prootonid ja neutronid on erinevad osakesed, siis nemad üksteist läbi Pauli keeluprintsiibi ei mõjuta.
Et prootonite arv tuumas võrdub ka elektronide arvuga elektronkattes (ioniseerimata aatomi korral), on erineva prootonite arvuga aatomitel erinevad keemilised omadused ja optilised omadused. Bohri postulaadid 1) Aatomid võivad eksisteerida nn. statsionaarsetes olekutes, kus nad energiat ei kiirga 2) Üleminekul ühest kvantolekust teise, aatom, kas kiirgab või neelab footoni või mitu footonit Tugev interaktsioon=tuumajõud tugeva interaktsiooni ülesandeks on prootonid ja neutronid tuumadeks siduda. Tuumajõud on jõud, mis mõjuvad prootonite ja neutronite vahel aatomituumas. (Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest (elektrostaatilisest) tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda.<--)
gluuonid vahendavad tugevat mõju uiikonid ehk vahebosonid vahendavad nõrka vastastikmõju gravitonid vahendavad gravitatsioonilist mõju 3. Kvarkidel on veel üks täiendav laeng, milles seisnebki nende vastastikmõju-värvilaeng.asetsevad 3 kaupa koos:kollane, sinine, punane. Sama palju helendavad ning seetõttu on kõik elementaarosakesed valged. 4.Antiosakesed- samasuguste omadustega fundamentaalosakestega, ainult kõik laengud on vastasmärgilised. Lähteosaakestega sama mass. Annihhileerumine- kui osake ja antiosake kohtuvad, siis nad hävinevad. Positroni ja elektroni kohtumisel muunduvad nad footoniks. 5.Vaheosakesed, mis vahendavad vastastikmõjusid, on virtuaalosakesed.Väljuvad ühest vastastikmõjust olevast mateeriaosakesest ning liituvad teistega. 6.Gluuonid- põhjustavad elektromagentilist vastastikmõju, tugevat. 7
AATOMIFÜÜSIKA 1896.a. Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida?
AATOMIFÜÜSIKA 1896.a. – Henri Becquerel: avastas radioaktiivsuse 1902.a. – Ernst Rutherford ja Frederick Soddy: radioaktiivsus on aatomite muundumine 1909.a. – Robert Millikan: mõõtis elektroni laengu ja tegi kindlaks, et see on vähim laeng looduses 1911.a. – Ernst Rutherford: pommitas õhukest kuldlehte He aatomi tuumadega ja jälgis nende hajumist. 1. Kirjelda Thomsoni aatomimudelit. Miks räägitakse aatomi mudelist? Mis on mudel? - Kujutab rosinakuklina, kus elektronid on rosinad ja saiaks on aatom. - sest me ei näe aatomit ja ei tea, milline see on. Meil on olemas informatsioon, mis tuleb osakeste ja kiirguste kaudu - mudel on ettekujutis uuritavast objektist 2. Kirjelda Rutherforfi katset. Mida sellega püüti uurida?
aatom põhiolekus. Kui mõni elektron neelab footoni (saab endale footoni energia), siis tõuseb ta mõnele kõrgemale vabale energiatasemele ja aatom läheb ergastatud olekusse. Tagasi põhiolekusse minnes kiirgab aatom footoni; sellega naaseb elektron vähima võimaliku energiaga kvantolekusse. 23. Sellisel moel kiiratud footon omab energiat, mis võrdub elektroni algse ja kiirgamisjärgse energeetilise taseme energia vahega. Et erinevates aatomites on erinevate kvantolekute energiatasemete vahed erinevad, siis iga aatom kiirgab ergastatud olekust põhiolekusse naastes erineva energiaga (st lainepikkusega) footoneid. Sellest tuleneb erinevate aatomite erinev spekter (kiirgusspekter). Sama efekti võib täheldada ka valguse neeldumist uurides. Täielikult neelduvad ainult need footonid, mille energia (lainepikkus) vastab täpselt aatomi põhioleku ja mõne ergastatud oleku
Tuumafüüsika Tuum on suure tihedusega objekt aatomi keskmes. Tuuma koostisesse kuuluvad prootonid ja neutronid, millel ei ole laengut. Prootoni ja neutroni ühisnimetusena kasutatakse mõistet nukleon. Nukleone seob ühtseks tervikuks tuumajõud. See jõud on tingitud tugevast vastasmõjust. Kuna prootonid ja neutronid alluvad tõrjutusprintsiibile, siis on tuum analoogiliselt elektronkattega kihiline. Energiat, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks, nimetatakse tuuma seoseenergiaks. Seoseenergiat ühe nukleoni kohta nimetatakse eriseoseenergiaks.
alfakiirguseks. Alfakiirgust tekitab nt suitsuandur; üks aatom paiskab välja teise aatomi tuuma, seejuures muutub ta ka ise teiseks elemendiks ❏ Alfaosakesed löövad lämmastiku tuumadest välja prootoneid ja ise ühinevad lämmastikuga - esimene kontrollitud tuumareaktsioon. Lämmastiku isotoop, mis ühinemisel alfaosakesega muutub stabiilseks hapniku isotoobiks, eraldub prooton ehk vesiniku tuum ❏ Tuumareaktsioonide võrrandid tasakaalustuvad teiste jäävusseaduste järgi ❏ Laengu jäävuse seadus - alumine indeks on tuumalaeng, peab olema tasakaalus ❏ Massiarvu jäävuse seadus ❏ Energia jäävuse seadus ❏ Tuumareaktsiooni võrrandi vastavus jäävusseadustele ei tähenda veel, et reaktsioon toimub, tuumad ja osakesed peavad kokku saama ❏ Beetakiirgus - kõrge energiaga (
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 kg
*-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.poolestusaeg aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgsest(NT.plutooniumi poolestusaeg on 24 400 aastat) 6.tuumareaktsioonid *tuumareakts-des tekivad uued isotoobid *tuumareaktsioone kutsutakse esile neutronite voogudega, sest neutron tänu laengu puudumisele liitub kergesti tuumaga, tuues kaasa
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
Kiirata ei saa. Ergastatud olek Elektronid tuumast kaugematel energiatasemetel. Kiirgab. Sarnasus Elektroni asukoht määrab oleku. 6. Millest koosneb aatom? Aatom koosneb prootonitest, neutronitest ja elektronidest. 7. Mis määrab keemilise elemendi? Keemilise elemendi määrab prootonite arv aatomituumas. 8. Mis määrab keemilise elemendi keemilised omadused? Keemilise elemendi keemilised omadused määrab elektronide arv väliskihil. 9. Kirjelda alfa, beeta ja gamma lagunemist lagunemine Aatomituumast eraldub heeliumituum (kaks prootonit ja kaks neutronit) Alfaosakesed Heeliumi aatomi tuumad lagunemine Neutron muutub prootoniks ja aatomituumast eraldub elektron Beetaosakesed Elektronid lagunemine Eraldub suure läbitungimisvõimega kiirgus ehk kiirgus Gammakiirgus Suure energiaga footonivoog 10. Võrdle tuumareaktsiooni termotuumareaktsiooniga. TuumareaktsioonToimub raskete tuumade lõhustumine, mis toimub iseeneselikult
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
annaabi.ee 
