CERN'i eksperiment LHC experiments-ATLAS Kristjan Nõmmik, GAG 2012 Atlas on aatomfüüsika eksperiment LHC-s CERN-is. Indikaator Atlas otsib uusi avastusi otseses prootonite kokkupõrkes. Atlas õpib meie universumi kujundanud alusjõude. Peale teadmatuse on ka massi algupära, üleliigsed kosmose dimensioonid, alusjõudude ühendamine ning tõestus tumedast ainest siin universumis. Atlas salvestab osakeste mõõtmeid kokkupõrgetes-nende teed, energiat ning olemust. See kõik on Atlases võimalik tänu 6le erinevale
Ühendriikides juba 1938. aastal Tõsine uurimistöö Külma sõja ajal (vesinikpomm) Aatomid rahu nimel konverents (~1950) Energiabarjääri ületamise meetodid Vajalik on energia, mida saab anda mitmel moel: Tuumade kiirendamine Termotuumareaktsioon Külm tuumaühinemine katalüsaatorite abil Tuumade kiirendamine Aatomituumade kiirendamine elementaarosakeste kiirendis Osake-märklaud Osake-osake CERNis (Euroopa tuumauuringute keskus) Large Hadron Collider (LHC) ehk Suur Hadronite Põrkur (1954) Termotuumareaktsioon Tuumadest koosneva plasma kuumutamine temperatuurini, mille puhul tuumad põrkuvad tänu nende soojusliikumisele Tokamak-reaktsioon Plasma kokkusurumine gravitatsiooni poolt, toimub ainult tähtedes Plahvatuslik kokkusurumine Tokamak-reaktsioon Masin, millega toroidaalse (sõõriku-kujulise) magnetvälja abil sulustada plasmat (Tamm ja Sahharov) Lühend vene keelsest väljendist " " Stellaraatorist eristab pints-efekt Bootstrap-vool
Lisaks on mõnedel riikidel ja rahvusvahelistel organisatsioonidel vaatleja staatus. Ülevaade... CERN koosneb kahest peamisest ja mitmest väiksematest aladest. Esimene peamine ala asub Sveitsi linna Meyrin, teine aga Prantsuse linna Prevesan Moen lähedal. Kiirenduse kompleks asub nii maa peal ( kus asuvad vanad kiirendid Linac ja PS), kui ka maa all, sügavusel umbes 100 m ( kus asuvad palju uuemad kiirendid SPS, LHC) Iga päev CERNis töötab umbes 2500 inimest. Suur Hadronite Põrguti See on maailma suurim ja võimsaim kiirendi ning üks suuremaid ja kallimaid inimese loodud rajatisi. Selle peamine ülesanne on tuvastada ülisuure energiani kiirendatud laetud osakeste (prootonite ja raskete ioonide) kokkupõrkel tekkivaid senitundmatuid osakesi. Kiirendi paikneb keskmiselt 100 meetri sügavusel asuvas rõngakujulises umbes 27kilomeetrise ümbermõõduga tunnelis
HEELIUM Keemiline element järjenumbriga 2 Aatomite vahelised tõmbejõud on äärmiselt nõrgad Keemistemperatuur kõigi elementide seas madalaim(-269°) Ainus element, mis absoluutsel nulltemperatuuril ei ole normaalrõhul tahke Heelium (He) avastati spektroskoobi abil kõigepealt Päikesel 1868 Avastajaks oli prantsuse astronoom Pierre Jules Janssen Kasutamine: jahutamiseks (nt. LHC), õhupallides, Teadusteatris NEOON Keemiline element järjenumbriga 10 Elektronlampides ja neoonlampides hõõgub ta punakas-oranžilt Heeliumi järel kõige kergem element Õhus sisaldub normaalolukorras 0,0012% Kasutamine: neoonreklaamide tuledes, laserites, televiisorites ARGOON Keemiline element järjenumbriga 18 Tähtsaim füüsiline omadus on inertsus
Loetlege tunnuseid mille poolest PS I ja PS II on sarnased Mõlemad koosnevad 2 osast : reaktsioonitsentrist ja antennist. Reaktsoonitsentris on mõlemal kaks klorofüll a-d Töötavad koos PS II vee fotooksüdatsioon, PS I reduktiivjõudu tootmine PS II jaoks Kuidas toimub fotosüsteemi antennis neeldunud kvantide energia liikumine reaktsioonitsentrisse Liikumine toimud resonantsahelate kaudu. Kirjeldage valgust neelava kompleksi (LHC) ehitust LHC asuvad fotosüsteemi antenni osas ning koosnevad pigmentidest mis adsorbeerivad valgust ning neid seondavatest valkudest. Transmembraanne. Millise lainepikkusega valgust neelavad klorofüllid 650 680 punane riba 430 470 sinine (Soret) riba Millise lainepikkusega valgust neelavad karotinoidid? 450 590 nm (roheline ja kollane valgus). Millise tunnuse alusel jaotatakse karotinoidid karotiinideks ja ksantofüllideks?
4. Taimed kasutavad fotosünteesis millist valgust? (Kirjutage lainepikkuste vahemik) Fotosünteesil kasutatakse nähtavat valgust 400 700 nm punases (650-680 nm) ja sinises valguses (430-470 nm, nn Soret riba). Sinise valgusega ergastumisel kukub elektron kiiresti punase riba energiale ja ainult seda saab kasutada fotosünteesiks. 5. Loetlege viis sinist valgust absorbeerivat pigmentide rühma taimedes klorofüll A, LHC, krüptokroom, karotinoidid 5 6. Nimetage fotosünteetiliselt aktiivse valguse lainepikkuste vahemik ja nimetage pigmendid mis fotosünteesis kasutatavat valgust absorbeerivad Vetikatel ja tsüanobakteritel (sinivetikatel) on veel mitmeid teisi abipigmente, nagu fükobiliinid.
H2O 10. Loetlege tunnuseid mille poolest PS I ja PS II on sarnased Tülakoidide membraanis, sisaldavad 2 Chla/karotenoidi molekuli/(e) , footon põhjustab elektroni tõusmist kõrgemale energiatasemele, reaktsioonid sõltuvad valgusest. 11. Kuidas toimub fotosüsteemi antennis neeldunud kvantide energia liikumine reaktsioonitsentrisse Antennideks on pigmendid, mis koguvad valgust ja kannavad selle energia üle reaktsioonitsentrile. Kombineeruvad 2 mehhanismi: 1. LHC-s on klorofüllid lähestikku moodustub 1 ergastus üle kogu süsteemi 2. Fösteri resonantsmehhanism ühe molekuli ergastus võib kustudes üle minna teise molekuli ergastuseks lainefunktsioonide ülekattumise tõttu. 12. Kirjeldage valgust neelava kompleksi (LHC) ehitust Chl ja karotenoidid moodustavad valkudega kompleksi, mis määrab kindlaks pigmendimolekulide orientatsiooni ja vahekauguse, mis on oluline ergastusenergia efektiivseks ülekandeks
rakkude uuenemise. -Diferentseerunud rakkudes on nende ekspressioon pärsitud, nad ekspresseeruvad näiteks võrse tipumeristeemis. -Kui ekspresseerida neid geene kunstlikult nt lehtedes, moodustavad nad lehtede pinnal meristemaatiliste rakkude kuhjasid. Milliste geenide ekspresseerumise transkriptsioonitasandiline kontroll on reguleeritud valgusega (nimetage vähemalt kolm geeni) 1)Rubisco väikesubühik 2)LHC teatud valgu 3) nitraadireduktaas Millised iseärasused on valgusega reguleeritavate geenide regulaatorpiirkondadel Regulaatorpiirkondades on geeni kodeerivas osas 5’ pool cis-elemendid, millest sõltub valguse toime: kui need piirkonnad eemaldada, siis valgustundlikkus kaob ja vastupidi. Cis- elemendid võivad olla nii positiivse kui negatiivse toimega; ühes regulaatoralas on mitmeid erinevaid valgustundlikke cis-elemente – üksik cis-element ei muuda geeni valgusega
sisaldab sensorpiirkonna (His kinaas), millega signaal seostub, ja vastuse regulaatorpiirkonna, mis aktiveerub fosforüülimisel His kinaasi toimel. Enamik vastuse regulaatorpiirkondi sisaldavad ka nn transkriptsioonifaktori omadustega väljundpiirkonna. Arabidopsis’es on leitud retseptori geen CRE1. Esineb retseptorgeenide perekond. Tsütokiniinide toimel transkriptsioonifaktori omadustega piirkonna aktiveerumine toimub kiiresti (10 min), hiljem aktiveeruvad nitraadi reduktaas, LHC valgud, peroksüdaas, ekstensiini sünteesi geenid jt. Toimub transkriptsiooni aktivatsioon ja mRNA stabiilsuse suurenemine. Etüleen (C2H4) Etüleeni mõju taimede kasvule ja morfogeneesile (kasvu vähenemine, lateraalne kasv, idandite tipu suurenenud kõverdus) avastati D. Neljubovi poolt 1901.a. Et taimed sünteesivad etüleeni tehti kindlaks 1934 a. R. Gane poolt. Gaaskromatograafia
Valgusenergia neeldumine ja selle muutmine keemiliseks energiaks Toimub pigment-valk kompleksides, mida nimetatakse fotosüsteemideks ja mis paiknevad tülakoidide membraanides. Iga fotosüsteem koosneb kahest osast antennist (valkudega seotud valgust neelavad pigmendid) ja reaktsioonitsentrumist (valkude kompleks + 2 klorofüll a molekuli+seos elektroni doonori ja aktseptoriga). Antenn sisaldab ühe või mitu valgust koguvat kompleksi (ingl light harvesting complex, LHC) mille pigmendi molekulid absorbeerivad valguskvante. Valgusenergia (mitte elektronid!) liigub antennist reaktsioonitsentrumis paiknevatele klorofüll a molekulidele, millede vahendusel toimub 19 valgusenergia konverteerimine keemiliseks energiaks. Antennide koostisesse lisaks klorofüll a molekulidele kuulub juhtkudedega taimedes klorofüll b ja karotinoidid, bakterites karotinoidid
Fotosüsteemi ehitus, mis toimub fotosüsteemis, kus paikneb. Milline protsess toimub fotosüsteemi tsentris? Fotosüsteem on pigment-valk kompleks, mis paikneb tülakoidide membraanides. Iga fotosüsteem koosneb kahest osast – antennist (valkudega seotud valgust neelavad pigmendid) ja reaksioonitsentrumist (valkude kompleks + 2 klorofüll a molekuli + seos elektroni doonori ja akspetoriga). Antenn sisaldab ühte või mitut valgust koguvat kompleksi (LHC), mille pigmendi molekulid absorbeerivad valguskvante. Valgusenergia liigub antennist reaktsioonitsentrumis paiknevatele klorofüll a molekulidele, millede vahendusel toimub valgusenergia konverteerimine keemiliseks energiaks. Kuidas tagatakse elektronide liikumine fotosünteetilises ETA-s, millised valgulised kompleksid osalevad. Elektronide liikumine fsETA-s on tagatud kahe fotosüsteemi (PSI ja PSII) töö kooskõlastatusega. Et
Fotosüsteemi ehitus, mis toimub fotosüsteemis, kus paikneb. Milline protsess toimub fotosüsteemi tsentris? Fotosüsteem on pigment-valk kompleks, mis paikneb tülakoidide membraanides. Iga fotosüsteem koosneb kahest osast antennist (valkudega seotud valgust neelavad pigmendid) ja reaksioonitsentrumist (valkude kompleks + 2 klorofüll a molekuli + seos elektroni doonori ja akspetoriga). Antenn sisaldab ühte või mitut valgust koguvat kompleksi (LHC), mille pigmendi molekulid absorbeerivad valguskvante. Valgusenergia liigub antennist reaktsioonitsentrumis paiknevatele klorofüll a molekulidele, millede vahendusel toimub valgusenergia konverteerimine keemiliseks energiaks. Kuidas tagatakse elektronide liikumine fotosünteetilises ETA-s, millised valgulised kompleksid osalevad. Elektronide liikumine fsETA-s on tagatud kahe fotosüsteemi (PSI ja PSII) töö kooskõlastatusega. Et toimuks
annaabi.ee 
