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
Elementaarosakeste kiirendid Elementaarosakesed Tuuma koostisosad: 1. Leptonid 2. Kvargid 3. Liitosakesed 4. Vaheosakesed Kujunesid aatomiuuma komposiitmudeli loomisega ÜLDINE KIRJELDUS: Elementaarosake on samaaegselt ka laine Võimalik kirjeldada lainefunktsiooniga Kõik omadused pole täpselt määratletavad, vaid omavad tõenäosuslikku väärtust OMADUSED: Seisumass Eluiga: stabiilsed osakesed; metastabiilsed osakesed; vähestabiilsed osakesed; resonantsosakesed Kvantarvud: spinn; elektrilaeng; barüonlaeng; leptonlaeng; paarsus;
(mateeria osakesed) ja bosonid (jõu osakesed). Fermionid Osakesed, mis alluvad Fermi-Diraci statistikale. See statisitka kirjeldab põhimõtteliselt eristamatutest poolespinnilistest elementaarosakestest koosnevaid süsteeme. Fermionide jaoks kehtib Pauli keeluprintsiip. Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Fermionide alla kuuluvad kvargid ja leptonid ja ka liitosakesed nagu barüonid, paaritu massiarvuga aatomituumad (nt triitium, heelium-3) ja nukleotiidid. Kõigi tuntud elementaarsete fermionide spinn on 1/2. Fermionid on mateeriale põhjapnevad ehituskivid. Standardmudelis on 12 fermioni: 6 kvarki ja 6 leptoni. Standardmudel klassifitseerib kõik teadaolevad elementaarosakesed. Kvargid Kvargid on fundamentaalsed nullist erineva massiga osakesed, mis seniste katsete andmetel on sisemise struktuurita ja punktikujulised. Kvargid
Sissejuhatus Elementaarosake on aatomituumast väiksem osake. Täiesti korrektselt peaks kasutama siinkohal mõistet subatomaarne osake, kuid jääme hetkel igapäevakõnes levinuma termini juurde ja kasutame mõistet fundamentaalosake, kui räägime täiesti elementaarsest osakesest, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Fundamentaalosakesed on leptonid, kvargid ja vastasmõjusid vahendavad vaheosakesed, kõik teised elementaarosakesed on liitosakesed. Näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron on liitosakesed ja koosnevad kvarkidest, samas kui aatomituuma ümber tiirlevad elektronid on fundamentaalosakesed (leptonid). Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas kui kvantmehhaanikas. 3 Elementaarosakeste füüsika
o. tõmbavalt muutub ta suurte kehade (nt maakera) juures tuntavaks. Gravitatsioonijõud on maa külge tõmbejõud. Osakeste vaheline tõmbejõud. Gravitatsioon hõõlmab kogu mateeriat. Teiseks on elektromagneetilinejõud-vastastikmõju. Kõigi elektriliste laetud osakeste vahel. Aatomitele ja makrokehadele mõjuv jõud on seotud just selle vastastikmõjuga. Tuumajõud. Ainult tuuma sees, kaugemal ei mõju. Neutronite ja prootonite vahel tuumas. Prooton ja neutron on liitosakesed. Nad koosnevad üliväikestest liikuvatest osakestest- kvarkidest. Tugev vastastikmõju ongi tegelikult see jõud mis hoiab kvarke koos. Tugev vastastikmõju on kvarkide vahel, kuid põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju avaldub peamiselt lagunemistes. ja nõrgem kui elektromagnetjõud. Raskemad osakesed lagunevad kergemini. Neutron laguneb tekib prooton, elektron ja antineutriino. Põhiliseks jõudude tekitajaks on kvargid. Nii tugeva kui ka nõrga vastastikmõju algseteks
Elektromagneetiline vastastikmõju-omane kõigile elektriliselt laetud kehadele.aatomite kui ka makrokehade vahelmõjuvad ,,igapäevased" jõud on seotud selle vastastikmõjuga.kehad püsivad koos, põrkuvad, liituvad just aatomite elektronkatete vaheliste seoste tõttu. Tuumajõud-palju tugevamad jõud.esinevad prootonite ja neutronite vahel, väga lühikese mõjuraadiusega.tuuma sees. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed.koosnevad üliväikestestliikuvatest osakestest-kvarkidest.elementaarosakesed p ja n pole päris elementaarsed.kvargid on vähemalt 1000 korda väiksemad ega koosne enam mingisugustest algosakestest(st on elementaarsed). kvargid-fundamentaalosakesed. P ja n-elementaarosakesed Tugev vastastikmõju-jõud mis hoiab kvarke koos.põhjustab ka tuumajõude. Nõrk vastastikmõju-el.magneetilistest jõududest tuhandeid kordi nõrgem, kuid palju tugevam kui grav.jõud.väga lühikese mõjuraadiusega
ammooniumisooladest) · Vähe- (või vähem) dissotsieeruva ühendi teke. Sageli tasakaalulised protsessid. Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke · Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi · Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Redoksreaktsioonid - reaktsioonid, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele. Redutseerija Aine või ioon, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, aine ise seejuures oksüdeerub (tema oksüdatsiooniaste kasvab).
Sageli tasakaalulised protsessid. Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke, nõrga happe teke, nõrga aluse teke, vee teke. 4. Hüdrolüüsiprotsessid, mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi (kui lahuses ülekaalus OH- ioonid, lahus aluseline; kui lahuses ülekaalus H+ ioonid, lahus happeline. 5. Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed- kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist ja sellega seotud ligasnditest. Need on üldjuhul lahustes väga püsivad. Redoksreaktsioonid on reaktsioonid, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele. Redutseerija on aine või ioon, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone, aine ise seejuures oksüdeerub. Oksüdeerija on aine või ioon, mis seob elektrone, aine ise seejuures redutseerub. Redoksreaktsioonid toimuvad ainult siis, kui reaktsioonis on nii
Ainet või iooni, mis seob elektrone, nimetatakse oksüdeerijaks, aine ise seejuures redutseerub (tema oksüdatsiooniaste kahaneb). Ainult redutseerija ja oksüdeerija olemasolu korral ühel ajal ühes ja samas süsteemis (näiteks katseklaasis), loob võimaluse redoksreaktsiooni toimumiseks. Lihtsad ja enam levinud redoksreaktsioonid on põlemine ja metallide reageerimine hapetega. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Reaktsioonivõrrandeid võib esitada kahel viisil molekulaarkujul ja ioonvõrrandina. Molekulaarkujul võrrandis kajastuvad vaid ühendid 2NaOH(aq) + CuSO4(aq) Cu(OH)2(s) + Na2SO4(aq) Täpsemini kirjeldab toimuvat ioonvõrrand, sest elektrolüüdid on vesilahuses jagunenud
Gaasi teke (CO2 karbonaatidest, H2S sulfiididest, NH3 kuumutamisel ammooniumisooladest) 3. Vähe- (või vähem) dissotsieeruva ühendi teke. Sageli tasakaalulised protsessid. Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke. 4. Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi. 5. Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed – kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad aatomid loovutavad elektrone,
ammooniumisooladest). 3. Vähe- (või vähem) dissotsieeruva ühendi teke. Sageli tasakaalulised protsessid. Siia alla kuulub ka vee kui nõrga elektrolüüdi teke nõrga happe teke. 4. Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi. 5. Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed – kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud ligandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid. Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse redoksreaktsioonideks. Ainet või iooni, mille koostises olevad
OH (aq) + H+ (aq) H2O (l) 4. Hüdrolüüsiprotsessid (soola moodustavate ioonide vastastiktoime veega), mis kulgevad väheses ulatuses, kuid põhjustavad soolalahuste pH erinevusi CO32 + H2O HCO3 + OH lahuses ülekaalus OH ioonid, lahus aluseline (pH > 7), Al3+ + H2O AlOH2+ + H+ lahuses ülekaalus H+ ioonid, lahus happeline (pH < 7). 5. Kompleksühendi teke. Kompleksühendid on keemilised ühendid, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed kompleksioonid, mis koosnevad tsentraalaatomist (siin näites Cu) ja sellega seotud lisandidest (aatomid, ioonid või molekulid, siin näites NH 3 molekulid). Kompleksioonid on üldjuhul lahustes väga püsivad. CuCl2 (aq) + 4NH3 H2O (aq) [Cu(NH3)4]Cl2 (aq) + 4H2O (l) Cu2+ (aq) + 4NH3 H2O (aq) [Cu(NH3)4]2+ (aq) + 4H2O (l) Oksüdatsiooniastmete muutusega kulgevad ehk redoksreaktsioonid Reaktsioone, mis on seotud elektronide üleminekuga ühelt aatomilt teisele, nimetatakse
Näiteks maakera. Teiseks tunneme elektromagnetilisi jõude, mis on elektriliste ja magnetiliste jõudude kooslus. Neid ei saa lahus vaadelda, sest nad lähevad üksteiseks le juba taustsüsteemi muutes. Elektromagnetiline vastastikmõju on omane kõigile elektriliselt laetud osakestele. Kolmandaks tunneme tuumajõude. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ning on väga lühikese mõjuraadiusega. Prooton ja neutron on tegelikult liitosakesed, mis koosnevad kvarkidest. Tugev vastastikmõju on see, mis hoiab kvarke koos. See jõud on väga tugev, sest tuumajõud on ainult tema nõrk, väljapoole põhiseoseid ulatuv kaja Nõrk vastastikmõju on tuhandeid kordi väiksem kui elektromagnetilised jõud, kuid tugevam kui gravitatsioonijõud. See on väga lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse osakestesse peale footoni. Põhiliselt tingib see kõigi raskemate osakeste lagunemise kergemateks.
Gravitatsioon hõlmab kogu mateeriat. Teiseks elektromagnetiline jõud, mis on elektriliste ja magnetiliste jõudude ühine pere. Kõigile elektriliselt laetud osakestele on omane elektromagnetiline vastastikmõju. Sellega on seotud ka aatomitele ja makrokehadele mõjuv jõud. Kolmandaks palju tugevamad jõud ehk tuumajõud. Need esinevad prootonite ja neutronite vahel ja on väga lühikese mõjuraadiusega. Nii prooton kui ka neutron on liitosakesed. Nad koosnevad üliväikestest liikuvatest osakestest- kvarkidest. Tugev vastastikmõju on jõud, mis hoiab kvarke koos. See jõud on väga tugev. Nõrk vastastikmõju on aga jõud, mis on tuhandeid kordi nõrgem kui elektromagnetiline jõud, kuid palju tugevam kui gravitatsioonijõud. Ta on lühikese mõjuraadiusega ja toimib kõigisse osakestesse peale footoni. Nii tugeva kui ka nõrga vastastikmõju algseteks mõjuobjektideks pole mitte prootonid ega neutronid, vaid kvargid nende sees
h 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.
reastatud tuumalaengu (aatomnumbri) kasvu järjekorras. Koosneb rühmadest ja perioodidest. KERGMETALLID- metallid (Na, K, Mg, Ca, Al) tihedusega alla 5 g/cm3. KIVIM- mitmest mineraalist koosnev moodustis. KOAGULATSIOON- kolloidosakeste liitumine. KOEFITSIENT- vt. kordaja. KOLLOIDLAHUS- vedelik (süsteem), milles pihusunud aine osakesed on suurusega 10-7-10-5 cm. KOMPLEKSÜHEND- keemiline ühend, mille kristallvõres või lahuses esinevad liitosakesed- kompleksioonid. Kompleksioon koosneb tavaliselt kesksest aatomist või ioonist ja sellega seoses olevatest lisanditest (aatomid, ioonid või molekulid). KONDENSATSIOON- auru (gaasi) muutumine jahutamisel vedelikuks. KONTRAKTSIOON (lahuse)- lahuse lõppruumala vähenemine lahuste segamisel (näit. 100cm3 + 100cm3 200cm3 , vaid 180cm3). KONTSENTRATSIOON- aine osakeste arv ruumalaühikus (väljendatakse moolides). KORROSIOON- metallide hävimine keskonna toimel.
Elementaarosake on aatomituumast väiksem osake. Täiesti korrektselt peaks kasutama siinkohal mõistet subatomaarne osake, kuid jääme hetkel igapäevakõnes levinuma termini juurde ja kasutame mõistet fundamentaalosake, kui räägime täiesti elementaarsest osakesest, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Fundamentaalosakesed on leptonid, kvargid ja vastasmõjusid vahendavad vaheosakesed, kõik teised elementaarosakesed on liitosakesed. Näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron on liitosakesed ja koosnevad kvarkidest, samas kui aatomituuma ümber tiirlevad elektronid on fundamentaalosakesed (leptonid). Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas kui kvantmehhaanikas. 20.1 siivert, Siivert (Sv) on ekvivalentse kiirgusdoosi mõõtühik. Sv=J/kg (=J·kg-1). Siivertites mõõdetakse
müüon, tauon ja 3 vastavat neutriinot) ning 6 kvarki (down, up, strange, charm, bottom, top). Mõis- tagi võivad eksisteerida ka 12 vastavat antiosakest. Vastastikmõjude vahendajateks on algbosonid. Elektromagnetilist mõju vahendavad footonid (photo valgus), tugevat mõju gluuonid (glue liim), nõrka mõju uikonid (weak nõrk) ja gravitatsioonilist mõju gravitonid (seni katseliselt avastamata). Maailmapildi struktuursed tasandid: algosakesed, liitosakesed, keemilised aatomid, molekulid, rakud, organismid, Maa, Päikesesüsteem, meie Galaktika, Universumi kärgstruktuur. Üldreeglina on võimalik ühel struktuuritasemel aset leidvaid protsesse edukalt kirjeldada, arvestamata kaugematel tasemetel toimivaid seaduspärasusi (maailma tasemelise struktureerituse printsiip). Pikkus l (longitudo) on füüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade mõõtmeid (pikem-lühem, suurem- väiksem)
See mõju genereerib algosakestele inertse massi niisamuti nagu gravitatsiooniline mõju genereerib raske massi. Massi olemus on siiani üks ebaselgemaid asju füüsikas (eelkõige on vastuseta küsimus: miks inertne mass ja raske mass on nii hästi võrdelised, kui nad kirjeldavad looduse kaht põhimõtteliselt erinevat oma- dust?). Selgust võiks tuua gravitoni ja hiioni katseline avastamine ning nende omaduste uurimine. Maailmapildi struktuursed tasandid: algosakesed, liitosakesed, keemilised aatomid, molekulid, rakud, organismid, Maa, Päikesesüsteem, meie Galaktika, Lokaalne Grupp, Universum tervikuna. Üldreeg- lina on võimalik ühel struktuuritasemel aset leidvaid protsesse edukalt kirjeldada, arvestamata kaugematel tasemetel toimivaid seaduspärasusi (maailma tasemelise struktureerituse printsiip). Supersümmeetria on maailmapilt, mis lähtub Universumi kahe erinevalt käituva põhikomponendi, bosonite ja fermionide olemasolust
annaabi.ee 
