Nukleon Koostaja: Anna Subina Nukleonid (U)- on barüonid, mis koosnevad ainult u- ja d- kvarkidest Kõige kergemad barüonid, see tähendab, et nad on subatomaarsed osakesed (aatomituumast väiksem osake) Nukleonide hulka kuuluvad neotron ja prooton Nukleonid on ühtlasi hadronid (Hadronid on kvarkidest koosnevad liitosakesed) Nukleonidest koosneb meile tuntud aine aatomi tummad Füüsikud katseliselt on suutnud luua aatomituumi ka raskematest barüonidest Nukleonide koguarvu tähistatakse sümboliga A Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas
täidab kogu ruumi. See seletab, miks on sellistel osakestel nagu kvargid ja elektronid mass. Higgsi boson oli kuni 2012. aastani ainuke standardmudeli avastamata osake (graviton ei ole standardmudeli osake). 4. juulil 2012 teatasid Suure Hadronite Põrgutiga töötavad teadlased, et avastasid elementaarosake massiga 125–127 GeV/c2 (gigaelektronvolti), mis tõenäoliselt on Higgsi boson. Liitosakesed - liitosake omab sisemist struktuuri Hadronid Hadronid on tugevale interaktsioonile alluvad kvarkstruktuuriga elementaarosakesed. Hadronid jaotuvad spinnide järgi kahte suurde rühma: poolarvulise spinniga (1/2, 3/2) hadronid on barüonid ja täisarvulise spinniga (0, 1) mesonid. Hadroneid on kahte tüüpi: Barüonid, mis koosnevad kolmest kvargist (või kolmest antikvargist); Mesonid, mis koosnevad kvargist ja antikvargist Mesonid Mesonid on nullist erineva seisumassiga tugevale interaktsioonile alluvad elementaarosakesed
Bosonid: Null või täisarvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: footon, gluuon, W ja Zboson Fermion: Poolearvulise spinnkvantarvuga osakesed. Nt: elektron, prooton neutron. 2) Pauli keeluprintsiip Pauli keeluprintsiip: Aatomis ei saa olla mitu elektroni, mille olek on määratud 4 kvantarvu ühesuguse kombinatsiooniga. Fermionid järgivad Pauli keeluprintsiipi. Bosonid ei allu Pauli keeluprintiibile 3) Hadronid ja leptonid. Mis on jaotuse aluseks, millised on vastavate liikide näited. Osakeste jaotus neile mõjuvate jõudude alusel Hadronid: Osakesed, millele mõjub tugev vastastikmõju. Nt: prooton, neutron, piion (pi meson) Leptonid: Osakesed, millele ei mõju tugev vastastikmõju. Nt: elektron, neutriino 4) Osake ja antiosake.
Igale osakeste tüübile vastab ruumis teatud väli. See eksisteerib kõikjal ja alati, ka siis, kui vastavaid osakesi polegi. Millised elementaarosakesed osalevad kõikides vastastikmõjudes? Kõik peale footoni (ei osale nõrgas vastastikmõjus) prooton, elektron, neutron, neutriino ja antineutriino. Millistel elementaarosakestel on sisemine struktuur? Liitosakestel prooton ja naeutron. Kvarkmudel. EO käsitlus (teooria), mille kohaselt hadronid (struktuuriga EO) koosnevad kvarkidest. Hadronite elektrilaeng. Liitosake, mille värvilaeng on neurtaalne.
Elementaarosake on mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik. Igale elementaarosakesele vastab antiosake, mis erineb osakestest mingi karakteristiku poolest. 1. leptonid, mis osalevad gravitatsioonilises, elektromagnetilises ja nõrgas vastastikmõjus, kuid ei osale tugevad vastastikmõjus. Neil puudub sisemine struktuur. 6 osakest + 6 antiosakest. Nt elektron, positron, elektronneutriino, antielektronneutriino. 2. hadronid, mis osalevad kõikides vastastikmõjudes. Hadronid koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest, mis vabas olekus ei esine. Hadroneid on mitusada. Need kõik va. prooton on ebastabiilsed. Kvark on hardoni koostisosa, mis vabas olekus ei esine. Kvargi elektrilaeng on elementaarlaengu murdarvkordne. u-kvark = üles; d-kvark = alla; c-kvark = sarm; s-kvark = veider; t-kvark = tõde; b-kvark = ilu. Meid ümbritseva mateeria moodustamiseks piisab elektronist, u-kvargist ja d-
uurib elementaarosakesi ja nende muundumisi · Eesmärgiks on elementaarosakeste süstematiseerimine ja eri vastastikmõjusid ühendav teooria · Nimetus elementaarosake võeti kasutusele 1930. aastatel, tähistamaks osakesi, millest sai maailma üles ehitada. Ja nendeks olid elektron, prooton, neutron ja footon, puudu jäi(d) tuumajõudude ülekandja(d). Kuna hiljem on seda nimetust kasutatud (ja kasutatakse ka praegu) osakeste jaoks, mis ilmselt pole enam elementaarsed (hadronid!), siis on mateeria n.ö. tõelisi ehituskive ja "mörti" hakatud nimetama fundamentaalosakesteks. Mõnikord tehakse ka vahet. Ehituskive - kvarke ja leptoneid - nimetatakse fundamentaalfermionideks. Mördi osakesi - vastastikmõjude (jõudude) ülekandjaid - aga vahebosoniteks. Meid ümbritseva tavamateeria ehitamiseks läheb vaja vaid kolme elementaarosakest: u- ja d-kvarki ning elektroni. · Kvargid kombineeruvad kolmekaupa, moodustades prootoneid ja neutroneid
Elementaarosakesed Elementaarosakesteks nim. mateeria kõige väiksemaid koostisosi, mis käituvad kõigis füüsikalistes protsessides jagamatu tervikuna. Elementaarosakesed : tugev tuumajõud, nõrk tuumajõud, gravitatsioonijõud, elektromagnetjõud Fundamentaalsed osakesed jagunevad: * leptonid ( elektron, mioon, neutriino) ei allu tugevale vastastikmõjule. Peale gravitatsioonijõu mõjutavad neid nõrgad tuumajõud ning laenguga osakesi ka elektromagnetilised jõud. * hadronid on osakesed mille vastastikmõju on põhjustatud tugevast tuumajõust. Hadronid jagunevad kahte alarühma : a) barüonid (prooton, neutron), mille büronarv on +1 (antsiosakesed -1) b) mesonid (pioon, kaoon), mille barüonarv on * vahebosonid (footon, W- ja 2-osakesed) osalevad elektromagnetilises ( footon) või nõrgas (W- ja 2-osakeesed) vastastikmõjus. Positron on positiivne elektron. Annihileerumine- osakeste ja antiosakeste hävimine nende kohtumisel.
A fp h h f m c2 h p mc 11 ELEMENTAAROSAKESED Elementaarosake ehk fundamentaalosake on meile tuntud universumi mateeria vähim osake, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Praegu teadaolevalt on elementaarosakesed leptonid (näiteks elektron ja neutriinod), kvargid ja vaheosakesed (näiteks footon). Teised elementaarosakesed on juba liitosakesed (hadronid), mis koosnevad kvarkidest. Hadronid on näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron. 12 KVANTMEHAANIKA Kvantmehaanika on füüsikateooria, mis arvestab mikroosakeste käitumise eripärasid. Selle tänapäevane kuju arendati välja aastatel 1925–1935 ning selle põhiautorid on Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Born, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli, Niels Bohr, Paul Dirac ja John von Neumann. Kvantmehaanika on tänapäeva füüsika üks alussambaid ning on aluseks paljudele
· Pärast 1012 s oli universum jahtunud 1016 kelvinile. Elektronõrk vastasmõju lagunes nõrgaks ja elektromagnetiliseks vastasmõjuks. (Sellega oli algse vastasmõju lagunemine neljaks tuntud fundamentaalseks vastasmõjuks lõpule jõudnud). · Pärast 106 s oli temperatuur 1013 K. Kvargid ei saanud enam vabade osakestena eksisteerida, vaid ühinesid hadroniteks. Temperatuuri langedes raskemad hadronid lagunesid ning lõpuks jäid üle prootonid ja neutronid ning nende antiosakesed. · Pärast 104 s oli temperatuur langenud 1012 kelvinile. Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid väga väike osa, säilis 1 osake miljardist. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest - barüonainest. Tihedus langes 1013 g·cm 3 -le, mis oli ikka veel tohutu suur.
Eraldas või sünteesis esimesena mitmeid As, F, Mo, W ühendeid, anorggaanilisi ja orgaanilisi happeid-HCN, H3AsO4. oblik-,viin-, õun-, sidrunhapetjne. 4) Mis on elementaarosake (EO) on struktuurita või struktuuriga mikroosake, mis võtab kõigist nüüdisajal tuntud füüsikalistest protsessidest osa jagamatu tervikuna. Tänapäeval tuntud üle 350 EO (arv kasvab pidevalt); pole välistatud,et EO on lõpmata palju. EO- *footonid * leptonid * hadronid 5) Einsteini valemi juurde massidefekt E= mc2. energia ja massi ekvivaletsuse seadus(1905). Aatomi mass peaks võrduma stabiilsete komponentosakeste(elektronid, prootonid, neutronid) massiga. Tegelikult esineb kõigi elementide puhul 'puudujääk'.Massidefekt moodustub energiana eraldunud massi osa. Eriti oluline suurte energiate füüsikas.massidefektile vastab nukleonide seoseenergia(isel tuuma püsivust). Mida suurem on antud tuuma moodustumise massidefekt, seda stabiilsem on tuum.
ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet 7. Hessi seadus Summaarne entalpia muut keemilises reaktsioonis ei sõltu selle reaktsiooni toimumise teest ega vahe-etappidest. Sõltub ainult alg- ja lõppolekust. 8. Mis on elementaarosake? Elementaarosake on struktuurita või struktuuriga mikroosake, mis võtab kõigist füüsikalistest protsessidest osa jagamatu tervikuna. Tänapäeval tuntud üle 350 elementaarosakese. Footonid, Leptonid, Hadronid. 9. Vedelike omadused Kindel ruumala, puudub kuju, esinevad dünaamilised lähistruktuurid, sisestruktuuri väljendavad: viskoosus vedelikukihtide hõõrdumine, pindpinevus pinnakihi osakeste jõuväljad jäävad kompenseerimata, difusioon- vedelikumolekulide dünaamilisus.
e elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1 µ müüneutriino 0 0 µ müüon 1 207 tauneutriino 0 0 taulepton 1 3500 HADRONID. Osakesed, mis osalevad kõikides vastastikmõjudes. Nende hulka kuuluvad ka neutron ja prooton. Koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest u- ja d-kvark, s- ja c-kvark, b- ja t-kvark Kvargid moodustavad kolme kaupa kombineerudes osakesi, samuti võivad nad muunduda üksteiseks Prooton p=(uud), neutron n=(udd) Kvargid Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass
Avastas kloori, sai ühena esimestest N2, P4, Mo, W ühendeid, anorg j aorg happeid. Oli üks kõigi aegade viljakamaid ja intuitiivsemaid keemikuid. 4) Mis on elementaarosake Elemetaarosake on struktuurita või struktuuriga mikroosake, mis võtab kõigist nüüdisajal tuntud füüsikalistest protsessidest osa jagamatu tervikuna. Footonid, leptonid, hadronid (mesonid, barüonid nukleonid) 5) Einsteini valemi juurde massidefekt Aatomi mass peaks võrduma prootonite, neutronite ja elektronide massiga, aga tegelikult esineb puudujääk (ligikaudu 1%) Energiaks muundunud ja kiirgusena eraldunud massi osa. Massidefekti moodustab energiana eraldunud massi osa: E=mc2 E energia mmass cvalguse kiirus vaakumis
uued osakeste ja antiosakesete paarid. 59 Leptonid Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass ne elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1 nm müüneutriino 0 0 m müüon 1 207 HADRONID Osakesed, mis osalevad kõikides vastastikmõjudes. Nende hulka kuuluvad ka neutron ja prooton. Koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest u- ja d-kvark, s- ja c-kvark, b- ja t-kvark Kvargid moodustavad kolme kaupa kombineerudes osakesi, samuti võivad nad muunduda üksteiseks Prooton p=(uud), neutron n=(udd) 61 Kvargid Kvargid on nõrga ja tugeva vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass
lagunesid ka need osakesed jälle. Neli vastasmõju Pärast 1012 s oli universum jahtunud 1016 kelvinile. Elektronõrk vastasmõju lagunes nõrgaks ja elektromagnetiliseks vastasmõjuks. Sellega oli algse vastasmõju lagunemine neljaks tuntud fundamentaalseks vastasmõjuks lõpule jõudnud. Hadronite perioodi algus Pärast 106 s oli temperatuur 1013 K. Kvargid ei saanud enam vabade osakestena eksisteerida, vaid ühinesid hadroniteks. Temperatuuri langedes raskemad hadronid lagunesid ning lõpuks jäid üle prootonid ja neutronid ning nende antiosakesed. Prootonite ja neutronite vastastikusel muundumisel tekkis ka suur hulk neutriinosid. Leptonite perioodi algus Pärast 104 s oli temperatuur langenud 1012 kelvinile. Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid ülalmainitud miljardikune liig. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest. Prootoni ja
5 Neli vastasmõju Pärast 10-12 s oli universum jahtunud 1016 kelvinile. Elektronõrk vastasmõju lagunes nõrgaks ja elektromagnetiliseks vastasmõjuks. Sellega oli algse vastasmõju lagunemine neljaks tuntud fundamentaalseks vastasmõjuks lõpule jõudnud. 1.6 Hadronite perioodi algus Pärast 10-6 s oli temperatuur 1013 K. Kvargid ei saanud enam vabade osakestena eksisteerida, vaid ühinesid hadroniteks. Temperatuuri langedes raskemad hadronid lagunesid ning lõpuks jäid üle prootonid ja neutronid ning nende antiosakesed. Prootonite ja neutronite vastastikusel muundumisel tekkis ka suur hulk neutriinosid. 1.7 Leptonite perioodi algus Pärast 10-4 s oli temperatuur langenud 1012 kelvinile. Enamik prootoneid ja neutroneid annihileerus kokkupõrgetel oma antiosakestega; järele jäi vaid ülalmainitud miljardikune liig. Need prootonid ja neutronid moodustavadki suurema osa tänapäeval tuntud ainest
ELEKTROMAGNETILINE VASTASTIKMÕJU-avaldub laetud kehade ja laenguga osakeste tõmbumises või tõukumises. Elektromagnetiline vastastikmõju põhjustab elektri-, magnetismi-. Elektromagnetismi ja optikanähtusi. Elektromagnetilistel nähtustel põhineb enamik nüüdistehnikat: elektrotehnika, raadiotehnika, elektroonika, optikarakendused. Elektromagnetiline vastastikmõju ulatub lõpmatusse. TUGEV VASTASTIKMÕJU-selles osalevad elementaarosakesed, hadronid. Tugeva vastastikmõju ulatus on suurusjärgus 10-15 m. Tugeva vastastikmõju ilminguks on tuumajõud, mis hoiavad koos tuuma moodustavaid nukleone NÕRK VASTASTIKMÕJU-selles osalevad kõik elementaarosakesed, väla arvatud footon. Nõrga vastastikmõju ulatus on suurusjärgus 10-18 m. Nõrk vastastikmõju põhjustab elementaarosakeste muundumist, näiteks radioaktiivsete tuumade -lagunemist, mille käigus üks neutron muundub prootoniks ja sünnivad elektron ning antielektronneutriino.
Tegelikult esineb kõigi elementide puhul `puudujääk' ( 1%) Massidefekti moodustab energiana eraldunud massi osa.E=mc²(energia ja massi ekvivalentsuse seadus-Einstein)Mia suurem on atud tuuma moodustumise massidefekt, seda stabiilsem on tuum.Elementaarosake-on struktuuriga või struktuurita mikroosake, mis võtab kõigist nüüdisajal tuntud füüsikalistest protsessidest osa jagamatu tervikuna.Kvarkmudel-EO käsitlus, mille kohaselt hadronid(struktuuriga osakesed) koosnevad kvarkidest Radioaktiivsus keemil. elementide aatomituumade iseeneslik lagunemine. H.Becquerel (1896) alfakiirgus - kiirgub alfaosake(prootonite arv väheneb 2võrra)(He-tuumad) beetakiirgus eraldub elektron(prootonite arv väheneb 1 võrra) (elektronid)gammakiirgus lühilaineline elektromagnetkiirgus .Radioaktiivlagunemine allub eksponentseadusele. Poolestusaeg- keskmine aeg, mis kulub aatomite arvu kahekordseks
aegruumi suhteid nagu seda teeb mass, kuid nad ise ei ole põhjustatud aegruumi kõverdumisest. Aine ja välja olemus selgub kõige paremini siis, kui uurida meie mikromaailma. Maailm koosneb molekulidest, need koosnevad aga aatomitest, need aatomituumadest ja need omakorda elementaarosakestest. On olemas väga erinevaid elemente ( näiteks H2O ja O2 jne ), kuid nende süsteemide vahel eksisteerivad ainult neli vastastikmõju. Väljana käsitletaksegi seoseid aineosakeste ( näiteks leptonid, hadronid jne ) vahel, mida ei ole võimalik samasuguste osakestega kirjeldada. Väljad eksisteerivad kehade vahetus ümbruses. Kuid on olemas ka väljaosakesed nagu näiteks footonid, gravitonid, gluuonid, vahebosonid jne. Need osakesed vahendavad osakestevahelist vastastikmõju. Väljaosakeste omadused erinevad väga palju aineosakeste omadest ( näiteks elektronidest, prootonitest, neutronitest jt ). Aine ja väli on mateeria kaks erinevat vormi, mis ei saa olla üksteisest lahus
aegruumi suhteid nagu seda teeb mass, kuid nad ise ei ole põhjustatud aegruumi kõverdumisest. Aine ja välja olemus selgub kõige paremini siis, kui uurida meie mikromaailma. Maailm koosneb molekulidest, need koosnevad aga aatomitest, need aatomituumadest ja need omakorda elementaarosakestest. On olemas väga erinevaid elemente ( näiteks H2O ja O2 jne ), kuid nende süsteemide vahel eksisteerivad ainult neli vastastikmõju. Väljana käsitletaksegi seoseid aineosakeste ( näiteks leptonid, hadronid jne ) vahel, mida ei ole võimalik samasuguste osakestega kirjeldada. Väljad eksisteerivad kehade vahetus ümbruses. Kuid on olemas ka väljaosakesed nagu näiteks footonid, gravitonid, gluuonid, vahebosonid jne. Need osakesed vahendavad osakestevahelist vastastikmõju. Väljaosakeste omadused erinevad väga palju aineosakeste omadest ( näiteks elektronidest, prootonitest, neutronitest jt ). Aine ja väli on mateeria kaks erinevat vormi, 109
aegruumi suhteid nagu seda teeb mass, kuid nad ise ei ole põhjustatud aegruumi kõverdumisest. Aine ja välja olemus selgub kõige paremini siis, kui uurida meie mikromaailma. Maailm koosneb molekulidest, need koosnevad aga aatomitest, need aatomituumadest ja need omakorda elementaarosakestest. On olemas väga erinevaid elemente ( näiteks H2O ja O2 jne ), kuid nende süsteemide vahel eksisteerivad ainult neli vastastikmõju. Väljana käsitletaksegi seoseid aineosakeste ( näiteks leptonid, hadronid jne ) vahel, mida ei ole võimalik samasuguste osakestega kirjeldada. Väljad eksisteerivad kehade vahetus ümbruses. Kuid on olemas ka väljaosakesed nagu näiteks footonid, gravitonid, gluuonid, vahebosonid jne. Need osakesed vahendavad osakestevahelist vastastikmõju. Väljaosakeste omadused erinevad väga palju aineosakeste omadest ( näiteks elektronidest, prootonitest, neutronitest jt ). Aine ja väli on mateeria kaks erinevat vormi, mis ei saa olla üksteisest lahus
annaabi.ee 
