Seda on mõõdetud ülivarajaste tähtede plasma koostiste järgi. Niisugune elementide jaotus, nagu on mõõdetud, sai tekkida üksnes juhul, kui varases Universumis oli barüonainet ja tumeainet õiges vahekorras, suhtega umbes 1:5. Tumeenergia kohta on vähem tõendeid. Esiteks ei ühti tumeenergia põhimõte osafüüsika standardmudeliga. Standardmudelis on vaid üks osake, mis selliste omadustega klapib - neutriino. Aga oh häda, neutriino peab olema Standardmudelis massitu. Seega ei saa neutriino Standardmudeli järgi olla kuidagi massiivseks tumeaineks. ihtne supersümmeetria ei ennusta tumeainet, aga kui lisada supersümmeetriasse nn R-paarsuse nimeline uus sümmeetria, sisaldab teooria üht uut massiivset ja stabiilset osakesetüüpi. Seega oli osakestefüüsikute peamine lootus R-paarsusega supersümmeetrial. Supersümmeetria ei lahendaks mitte ainult tumeaine probleemi, vaid selle abil
ning alati tõmbavalt), elektromagnetiliseks jõuks (omane kõigile elektriliselt laetud osakestele), tugevaks vastastikmõjuks (hoiab koos kvrake, väga lühikese mõjuraadiusega) ning nõrgaks vastastikmõjuks (lühikese mõjuraadiusega, ei toimi footonis, tingib raskemate osakeste lagunemise kergemateks). Mateeriaosakesed on fundamentaalosakeste põhiosa, jagunevad leptoniteks (saavad esineda ka vabade osakestena; elektronneutriino ve, elektron e-, müü-neutriino v, müüon , tau-neutriino v, tau-lepton ) ja kvarkideks (tugeva vastastikmõjuga, ei saa eksisteerida vabade osakestena, on alati kolmekaupa ühinenud, laeng täisarvuline; u, d, c, s, t, b). Värvilaeng on tugev laeng, tähistatakse P (punane), K (kollane), S (sinine), P (roheline), K (lilla), S (oranz). Kõik elementaarosakesed on valged, kõik kvargid värvilised. Igale fundamentaalosakesele vastab samasuguste omaduste, ent vastandmärgilise laenguga antiosake
galaktikate vanust. Mõne hajusparve vanus: Plejaadid 50 miljonit aastat Hüaadid 6000 miljonit aastat Täheassotsiatsioonide vanuseid: Perseus 1,3 miljonit aastat Orioni Trapets 2,6 miljonit aastat 11 Raskete tähtede vanuriiga Neutrontäht Tähtede energiatasakaalus on eriti oluline nn. URCA-protsess. See on tsükkel, milles aine aatomituumad ei muutu. URCS-protsessis tekivad neutriino ja antineutriino paarid, mis kulgevad raskusteta tähe seest välja, viies kaasa energiat. Tihedate tähtede sisemuses, näiteks supernoovade jäänustes, on olukord teine: URCA- protsessi viimane osa jääb ära, sest sündiv elektron ei leia tõenäoliselt kohta niigi viimase võimaluseni tihedas elektrongaasis ja tulemusena täheaine neutroniseerub pidevalt. Eespool kirjeldatud nähtus leiab aset supernoova sisemuse suure kiirusega kokkuvarisemise puhul
3) Soojusvahetaja vedelik tavaline vesi/raske vesi/vedel Na kannab reaktoris tekkinud energia soojusvahetisse. 4) Kiirguskaitse 2m paksune betoon. 10.Miks on termotuumareaktsiooni tekkimiseks vaja ülikõrget temperatuuri? Termotuumareaktsiooni tekkimiseks on vaja ülikerget temperatuuri selleks ,et kergemad aatomituumad saaksid ühineda. 11. Heeliumi tekkimine Päikesel etappide kaupa.Võrrandid. 1) Prooton põrkab elektroniga ning põrkel tekib neutron ja eraldub neutriino. ( see ei ole v,vaid neutriino tähis) 2) Prooton ühineb neutroniga deutroniks. 3) Kaks deutronit põrkuvad ning tekib heeliumi tuum . 12.Miks on termotuumaenergeetikal tulevikuseisukohalt suur tähtsus? Tuleviku seisukohalt on termotuumaenergeetikal suur osatähtsus,sest kõik teised kasutatavad energiaallikad ammenduvad.Teiseks on termotuumaenergia saastevaba ,seega pole muret keskkonna saastamise,radioaktiivsete jääkide eemaldamise ja matmise üle. 13
Elementaarosakese koosseisus peab olema korraga kõik kolm värvilaengut. Kuna punane , roheline ja sinine annavad kokku valge värvuse, öeldakse, et kõik elementaarosakesed on valged. Värvilaengute vahel mõjub tugev vastastikmõju (tõmbe- või tõukejõud, mis toimib siis kui osakesed on lähemal teineteisele kui 10 -15 m). Kvarkide massid on väga erinevad, ulatudes 8 elektroni massist kuni 350 000 ni. Leptonid, milledest tuntumad on elektron ja neutriinod (elektronneutriino, müü-neutriino, tau- neutriino) , seisumass arvatavasti null, elektrilaengut pole. Vaheosakesed on footon, gluuonid ja vahebosonid ka graviton, kuigi neid pole veel avastatud. Omavahel nad ei reageeri, ainult gluuonid teiste gluuonitega muunduvad vastatsikku. Footon on elektromagnetvälja kvant. See ei oma elektrilaengut ega seisumassi. Gluuonid (ka strongonid) on tugeva vastastikmõju kvandid. Nende abil toimivad kvargid omavahel, vahetades värvilaenguid. Gluuoneid on kaheksa erinevat tüüpi
kõigis nüüdisajal tuntud füüsikalistes protsessides kui jagamatu tervik. Elementaarosakesed ei koosne teistest tuntud osakestest. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng 3. Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) 4. Eluiga Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron J. Thomson 1897.a. 2. Prooton E. Rutherford 1919.a. 3. Neutron J. Chadwick 1932.a. 4. Meson 5. Neutroni -lagunemisel eralduv neutriino 6. Kiirguskvant footon 4 Vastastikmõjud Vastastikmõjud e. interaktsioonid on jõud, mis osakeste vahel valitsevad. Jagunevad gravitatsioonijõuks (kõige nõrgem, toimib kõigi osakeste vahel vastavalt massile, on nii nõrk, et üksikute osade juures pole tema toimet võimalik mõõta, mõjub kuitahes kaugele ning
Vm= 22,4 dm3/mol tihedust Gaasilise aine Tahke või vedela ruumala ( nt) aine ruumala, dm3 V = n* Vm V= m/ Osake on aatom, molekul,elektron, neutron, neutriino jne.. Lihtained, mille molekul koosneb alati kahest aatomist H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2, At2 ARVUTUSED VÕRRNDITE JÄRGI V otsitav vedelik, V antud vedelik, tahke aine
lagunemisel koos negatiivse müüoniga. Müüonneutriion Müüon neutriinol on lepton laeng Leptonlaeng (nimetatud ka leptonarv) on ühine mõiste elementaarosakesi leptoneid iseloomustavatele kvantarvude komplektile. Müüon-neutriinol on müüonlaeng ehk müüoniarv (leptonilaengu liik) L tähistab müüonilaengut Teatud olukordades ei ole neutriionode leptonlaeng jääv, näiteks müüon-neutriino võib muutuda elektron-neutriinoks. Müüonneutriino Müüonneutriino elektrilaeng on 0 Seisumass (MeV/c2) on väiksem kui 0,17. 2 1/2 S=1 Strange (s) Müüonneutriino on 2 kvark. -1/2 iseloomustab nõrka Isopini. S=-1 iseloomustab lõhna. Strange on nimetus. S on tähis. (Kvargid on fundamentaalsed elementaarosakesed, ehk aatomituumast väiksemad osakesed )
kaasa kvantmehaanika arengule, pannes kirja elimineerimismeetodi. Tõrjutusprintsiip väidab, et ühe algosakese mõõtmetega määratud ruumipiirkonnas võib paikneda maksimaalselt kaks vastandlike spinnidega aineosakest, ülejäänud tõrjutakse välja. Aineosakesed alluvad tõrjutusprintsiibile, väljaosakesed mitte. 1930. aastal pakkus Wolfgang Pauli välja idee puuduva energia äraviimise kohta- energia viib ära senitundmatu laenguta osake ehk neutriino. Selle aluseks võttis ta 1928. aastal Paul Diraci poolt esitatud kvantvõrrandi, mis nõudis lisaks poolarvulise kvantarvu spinni olemasolu. Kuna spinni kohta kehtib jäävusseadus, ei saa beetalagunemise võrrandis olla paremal pool kaht osakest (sest need 4 annaksid spinniks täisarvu), vajatakse veel kolmandat poolarvulise spinniga osakest. Selleks saabki neutriino. Neutriinod tekivad tuumareaktsioonides nõrga vastasmõju tulemusena
saab kiirata elektroni. Aine tasemetele(kukkudes jäävuse seadus. Võib ka madalamale tagasi kiirgab Tuum on aatom on liiga suur. tekkida kerge neutraalne suure kvandi -kiirgust.-tuum Miks suur ja tõukejõud on suurem, osake neutriino. väike , en. suur) tekib? tekib kiirgus. -kvant. *prootonid ja neutronid sätivad end madalamatele Elektronid. Kiirgab elektrone. tasemetele(kukkudes
kvargist ja ühest d-kvargist: p=(uud). Neutron aga ühest u kvargist ja kahest d-kvargist: n=(udd). 4. Elementaarosakese roll füüsikaprotsessides. Mis selgus elementaarosakeste uurimisel aine ja välja kohta? 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.
mõõtmine aktiivsus, kiirgus, neeldumine,bioloogiline efektiiv,ühikud Grei, Siivert, Curii. Rad. isotoobid looduses haruldased- sest on jõudnud Maa ajaloo jooksul stabiilseks laguneda. Igal keemilisel elemendil on ainult üks stabiilne isotoop, sest neutronite ja prootonite arv ei saa üksteisest palju erineda. Mõnikord tuum neelab elektronkattest ühe elektroni- elektron neeldub prootonis, tekib neutron, koos elektroniga kiirgub antineutriino, siis elektroni neeldumisel kiirgub neutriino. -lagunemisega kaasneb tavaliselt -radioaktiivsus, sest uus tuum ei satu põhiseisundisse. Kui tuum -laguneb, siis aatom osutub kahekordselt negatiivselt ioniseerituks, elektronkate laieneb, üleliigsed elektronid vabanevad kergesti. Tuumareaktsiooni iseloom muutub, kui sellesse suunata järjest suurema energiaga prootoneid- väikestel energiatel toimub elastne põrge, suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest rohkem osakesi välja, lõhub tuuma kildudeks.
vastastikmõju- mis mõjuvad prootonite ja lagunemisele ka kergete tuumade ühinemine. neutoronite vahel ühteviisi tõmbuvalt. termotuumareaktsiooni etapid: Seosenergia- energia, mis oleks vaja osakesele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. I Prooton põrkab elektroniga Eriseoseseenergia- ühe osakese seouts tuumaga II Põrkel tekib neutron, eraldub neutriino radioaktiivsus liigid: III Prooton ühineb neutroniga deutroniks ioniseerivateks kiirgused: alfa-, beeta- ja IV Kaks deutronit põrkuvad gammakiirgus V tekib heeliumi tuum kaudselt ioniseerivateks kiirgus: neutronkiirgus varjestamisvõimalused: beetakiirgus- õhuke Päikese ja tähtede energiaallikas on metall-leht termotuumareaktsioon
neutronid,sest suurtes tuumades on neid rohkem Kontrolltöö küsimuste seas oli ka Kiirguste liigid+omadused. Ja radioaktiivse lagunemise seadus? 1.rad.isotoobid looduses haruldased,sest rad.isotoobid on jõudnud ajaloo jooksul stabiilseks laguneda. 2.keemilineelement on ainult mõniüksik stabiilne isotoop, sest neutronite+protonite arv ei saa palju üksteisest st erineda. 3.elektron neeldub protonis, tekib neutron.kuna elektroniga koos kiirgub antineutriino,siis el. neeldumisel kiirgub neutriino 4.a-lagunemisega kaasneb y- radioaktiivsus,sest uus tuum ei satu põhiseisundisse 5.kui tuum a laguneb siis aatom osutub 2kordselt negatiivselt ioniseerituks,elektronkate laieneb, üleliigsed elektronid vabanevad kergesti.6. uumar.isel.Väikestel energiatel toim elastne põrge, edasi tekib tuum Z->Z+1. Suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest enam osakesi välja, lõhub tumma kildudeks 7.1)suurtes tuumades on alati neutronite ülekaal, lõhustumisel ei saa vabaneda prootoneid
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. Algselt olid osakesed: prooton,neutron, elektron ning nende harvaesinevad antiosakesed: antiprooton, antineutron ja positron. Leptonid: Nõrga vastastikmõju osakesed. Võivad esineda vabade iseseisvate osakestena. Kuna prooton, neutron on elementaarosakesed, siis nim kvarke fundamentaalosakesteks. Igal osakesel peaks olema teisik, vastand – antiosake: * sama massiga osake;
radioaktiivsete nukliidide tootmiseks, näiteks meditsiinilisel otstarbel. Termotuumareaktsioon tuumareaktsioon, kus kergemate aatomituumade tuumaühinemise tulemusel kõrge temperatuuri ja rõhu juures tekivad raskemad aatomid. Termotuumapommis ehk vesinikupommis kasutatakse tuumalõhustumisel tekkivat energiat termotuumareaktsiooni süütamiseks. Termotuuma reaktsiooni etapid päikesel: I prooton põrkab elektroniga; II põrkel tekib neutron, eraldub neutriino; III prooton ühineb neutroniga deutroniks; IV kaks deutronit põrkuvad; V tekib heeliumi tuum. Grei (Gy) neeldumisdoosi mõõtühik. Grei võrdub neeldumisdoosiga, mille korral ühes kilogrammis aines neeldunud ioniseeriva kiirguse energia on üks dzaul. Siivert (Sv) ekvivalentse kiirgusdoosi ehk biodoosi mõõtühik. Tuumafüüsika rakendusi tuumarelvad, elektrienergia tootmine, radioaktiivne süsinik võimaldab
(gaasist) plahvatuse lööklainega minema surusid. Tume aine jaotus klombiliselt ja piirkonniti erinevalt, lisaks on leitud sarnast jaotust erinevatel kaugustel. See tähendab, et Universumi vanus on erinev. Vaatluste põhjal saab öelda, et varasemas universumis paiknes tume aine ühtlasemalt, mis kinnitab, et varasem ,,kuuma" tumeda aine teooria ei pea paika. ,,Kuuma" tumeda aine teoorias arvati, et tumeda aine kandja on hiljuti avastatud osake neutriino. Samuti, nagu arvatakse, et on olemas tumeda aine kuhjumid, on olemas ka tavalise aine kuhjumid, millega samas ruumiosas koos tumedat ainet ei ole. Kuigi varasemalt oli teada tavalise aine paiknemine galaktikas, siis nüüdsest nähti, et tume aine paikneb hoopis korrapäratult. Lisaks avastati üle 2 miljoni galaktika, 75% universumi olemasolu ulatuses. Kosmoses liikuvat antiainet uuriv satelliit PAMELA on avastanud antielektrone ehk
Neutriinodeks nimetatakse väikeseid osakesi, mis tulevad tähtedelt. Enamik neutriionsid läheb otse läbi Maa, kuid sügaval maa sees asuvad detektorid võivad neist mõna ka kinni püüda ja selle kaudu teavet koguda. Teavet saavad nad siis, kui neutriinod sisenevad maa all olevasse anumasse, ning seepeale võtavad tundlikud valgusdetektorid vastu sähvatuse, mis tekib osakese sisenemisel anumasse. Neutriinodetektor koosneb suurest veeanumast, milles tekib valgussähvatus, kui neutriino seda läbib. 4 Pildid: Hubble Teleskoop Gammakiirte teleskoop 5 Röntgenkiirte teleskoop Ultraviolettkiirte teleskoop Radarteleskoop(üleval) ja raadioteleskoop(all) 6 Kasutatud kirjandus ja materjal: ,,Eneke 4" Dorling Kindersley ,,Illustreeritud lasteentsüklopeedia" http://et.wikipedia.org
*Termotuumareaktsioon on tuumareaktsioon, kus kergemate aatomituumade ühinemise tulemusel kõrge temperatuuri ja rõhu juures tekivad raskemad aatomid. *termotuumapomm ehk vesinikupomm-südamiksu on tavaline lõhustumis-tuumapomm.selle lõhkemisel tekib ülikõrge temp , mis käivitab termotuumareaktsiooni. 12.termotuumareaktsioon tähtedes *päikese ja tähtede energiaallikas on termotuumareaktsioon *termotuumaetapid päikesel: 1.prooton põrkab elektroniga 2.põrkel tekib neutron, eraldub neutriino 3.prooton ühineb neutroniga deutroniks 4.2deutronit põrkuvad 5.tekib heeliumi tuum * Termotuumareaktsioonide käigus kiirgub tähtedelt tohutu hulk energiat (soojust ja valgust). *13.Tuumkütuse tsükkel · Kaevandamine ja eraldamine · Konversioon · Rikastamine · Rekonversioon · Tuumkütuse valmistamine · Tuumareaktorid ja teenindus · Kasutatud tuumkütus · Ümbertöötlemine *14.Radioaktiivsed jäätmed.Kasutatud tuumkütus
läbimisvõimega, peatab juba paberileht. RAK: *vähieavis vähirakkude tapmiseks; *tööstuses (nt paberivabrikutes) staatilise elektrilaengu kõrvaldamiseks; *mõnedes suitsuandurites; *pikaajaliselt ilma hoolduseta töötavate aparaatide energiaallikates (kosmoseaparaadid, südamestimulaator) Beetakiirgus on elektronide voog, *tekib kui tuumas on liiga palju neutroneid. Neutronist tekib elektron, prooton ja neutriino. *b- kiirgus neeldub plastikus, klaasis või metallikihis. RAK: *materjali paksuse hindamiseks tööstuses (paber, plastik, Al, värvikiht); *meditsiinid keha monitooring. Gammakiirgus on suure energiaga elektromagnetkiirgus, *ergastatud tuuma läheb põhiolekusse ning kiirgab gamma-kvandi. *y- kiirgus suure läbimisvõimega. Neeldub paksus tiheda aine kihis (teras, plii) RAK: *meditsiinivahendite steriliseerimine; *toiduainete tööstuses bakterite, seente hävitamiseks; *suurte veoautode
Üldjuhul võib lagunemise esitada järgmisel kujul: Kus X on ematuum, Y on tütartuum ning A ja Z vastavalt ematuuma massiarv ja aatominumber. · lagunemisel jääb tütartuuma nukleonide koguarv samaks, mis ematuumalgi, kuid ühe võrra on suurenenud prootonite arv tuumas. Järelikult on üks lähtetuuma neutronitest muundunud prootoniks. Selle protsessi käigust tekib lisaks elektronile veel üks osake, millele on antud nimeks neutriino väike neutron. 5. Energeetiliselt kasulikud on kergete tuumade sünteesireaktsioon (termotuumareaktsioonid) ja kontrollitavad ahelreaktsioonid (mida kasutatakse tuumareaktoris energia tootmiseks). 6. Energia eraldub tuumareaktsioonides, kui tuum põrkub kokku elementaarosakestega. 7. Kui raske tuum lõhustub, siis tekkinud tuumakildude eriseoseenergia on suurem kui ematuumal. See aga tähendab, et energia jäävuse seaduse järgi peab sellisel
Elementaarosakesed ei koosne teistest tuntud osakestest. Inglise füüsik Joseph Thomson avastas 1987. aastal esimese elementaarosakese- elektroni. Elementaarosakesi iseloomustavad: 1. Mass 2. Elektrilaeng Spinn (iseloomustab osakese pöörlemist) Elementaarosakesed jaotatakse: 1. Leptonid 2. Mesonid 3. Barüonid Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron- J. Thomson 1897. a 2. Prooton- E. Rutherford 1919. a Neutron- J. Chadwick 1932. a Meson Neutroni beeta-lagunemisel eralduv neutriino kiirguskvant footon 3 Elementaarosakese mõiste Sõnal elementaarne kaks tähendust- lihtne ja millegi koostisosa. Tavaelus mõistetakse osakese all mingit väikest ainetükikest- see võiks olla kas liivatera, haavel, kuulike, hernes vms. Me võime nende osakeste küljest tükikese ära napsata või maha viilida, osakeste aineline iseloom sellest ei muutu. Küll aga on nad individuaalselt erinevad ja kordumatud
Üks neist käsitles fotoefekti Plancki uue kvantteooria valguses, teine Browni liikumist ja kolmandas olid esitatud erirelatiivsusteooria alused. Esimene, mis selgitas valguse loomuse ja aitas ilmale tulla televisioonil, tõi autorile Nobeli preemia. Tõsi küll autasu tuli tal oodata 16 aastat, ta sai selle kätte alles 1921 aastal. Kuigi võrreldes näiteks Frederick Reinesiga oli see suhteliselt lühike aeg, Reinesil tuli oma autasu oodata 38 aastat pärast neutriino avastamist. Aga kuna preemiaid ei määrata laureaatidele postuumselt on pikaealisus sama oluline kui vaimusügavus. Teine tõestas, et aatomid on tõepoolest olemas (selles leidus tol ajal veel kahtlejaid). Filmis näitas ta aatomite lõhustumist tekitades õllele mullid. Aatomite lõhustumisel põletas ta kogu kuuri maha, kuid kogu pere jäi rahule, kuna Albert leiutas midagi, millega kogu nende suguvõsa siiani hakkama ei olnud saanud. Ja kolmas artikkel tõi pööraku kogu maailmapilti.
Mida suurem on prootonite ja neutronite arvu erinevus tuumas, seda ebastabiilsem on tuum. Tuumade iseeneslik lagunemine on looduslik radioaktiivsus. Kõikidel ainetel esineb radioaktiivseid isotoope, millel on tavaliselt lühike poolestusaeg. Poolestusaeg on aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgsest. -kiirgus on kiirete elektronide (prootonite) voog. Neutronite lagunemisel vabanevad tuumast elektronid (neutron positron, elektron ja neutriino). Elektromagnetväljas on -kiirgus kardetav, üldiselt kaitseb meid selle eest riietus. Kui -kiirgus satub inimese organismi, tekib nahapõletik, villid. Silma sattudes tekib mädane silma limaskestade põletik, laud kleepuvad kokku ning ravimata jätmisel jookseb silm välja. -kiirgus koosneb -osakestest e. heeliumi aatomi tuumadest, mis sisaldavad kahte prootonit ja kahte neutronit. Nad on suure massi ja kahekordse laenguga, ei liigu väga kiiresti ega suuda isegi paberilehte läbida
Hubble'i kosmoseteleskoop tegi järjekindlalt uusi pilte ülisügavast Universumist nii lõuna- kui ka põhjataevas. Mitu päeva kestnud pildistamise tulemusel ilmusid ülesvõtetele galaktikad, mis pärinevad väga varajasest Universumist, olles kuni 12 miljardi aasta vanused. Ka kaugete supernoovade mõõtmine täpsustas Universumi käitumist tulemused viitavad, et Universumi paisumine võib olla kiirenev, mitte aga aeglustuv ning kokku tõmbuma hakkav. Ning Jaapanis toimunud neutriino mõõtmise katse näitas viimaks, et neutriinol on mass, nii nagu seni oli kahtlustatud. See annab alust loota, et varjatud aine mõistatus hakkab saama lahendust. Meteoorid, mis ilma ruumist läbi vilksatasid, arvasid vanad Saarlased "Vädajad" olevad. "Vädaja" tehtud vanasti mõnel tähtpäeva õhtul sauna laudul piiru pilbastest ja vanast sauna vihtlemise vihast. Pandud tule sööst silmad piha ja vädaja olnud valmis. See toonud oma
Laenguga leptoniteks on elektron, müüon ja tauon. Kõigil neil on negatiivne elektrilaeng ning nullist erinev seisumass. Seisumassiga osakestest on leptonid kergeimad. Laenguga leptonitest kõige kergemad on elektronid - nende mass on umbes 0,0005 prootoni massi. Võrreldes elektronidega on müüonite mass on umbes 200 korda suurem, tauonite mass aga ligi 3700 korda suurem kui elektronidel. Igal laenguga leptonil on neutraalne (st elektrilaenguta) partner – neutriino (vastavalt elektron-, müü- ja tauneutriino), mis seniste andmete kohaselt on massita. Kõigil leptonitel on neile vastav antilepton. Antiosakese mass on täpselt võrdne osakese omaga, kõik kvantarvud on antiosakesel vastasmärgilised. Bosonid Bosonid on täisarvulise spinniga (s = 0, 1, 2, ...) Bose-Einsteini statistikale alluvad osakesed. Erinevalt fermionidest ei kehti bosonitele Pauli keeluprintsiip, seega võib igas kvantolekus olla korraga suvaline arv bosoneid. Bosonite
ehk kvargid ei ole midagi muud kui võnkuvad energiakeelekesed. NB! Kuid kvarke üksikuna ei eksisteeri. Elementaarosakesed pole kõik stabiilsed. Enamus elementaarosakesi on lühikese elueaga ja lagunevad varem või hiljem mingiteks teisteks osakesteks. Iseloomulikud suurused (spinn, elektrilaeng, seisumass, keskmine eluiga jne). Tuntakse vaid nelja stabiilset osakest, mis võivad vabana eksisteerida kuitahes kaua: (valgus)laineosake ehk footon (), elektron (e), prooton (p+) ja neutriino ( ). Looduses on 4 fundamentaaljõudu: 1. Gravitatsioon see on neljast jõust kõige nõrgem, kuid ulatub kaugele ja toimib Universumis kõigile kui külgetõmbejõud ning "annab meile kaalu". See tähendab, et suurte kehade puhul gravitatsioonijõud summeeruvad ja võivad kõigi teiste jõudude hulgas domineerida. 2. Elektromagnetism on samuti kaugmõjuline jõud ja palju tugevam kui gravitatsioon, kuid mõjutab ainult
iseenesest. Radioaktiivsus – radioaktiivsest tuumast vabanevat kiirgust nimetatakse radioaktiivseks kiirguseks. α-kiirgus – heeliumi tuumade voog, tekib siis kui radioaktiivse tuuma mass on liiga suur ja seetõttu tuum laguneb, kiirgus on väikese läbimisvõimega. Üldvalem: β-kiirgus – elektronide voog. Tekib siis kui tuumas on liiga palju neutroneid, neutron laguneb ning sellest tekib elektron, prooton ja neutriino, läbimisvõime suurem (neeldub plastikus, klaasis või metallkihis). Üldvalem: γ-kiirgus – suure energiaga elektromagnetkiirgus. Ergastatud tuum läheb põhiolekusse ning kiirgab γ- kvandi, kiirgus suure läbimisvõimega, neeldub paksus tiheda aine kihis (teras, plii, betoon). Üldvalem: Poolestusaeg – ajavahemik, mille jooksul pooled radioaktiivse aine tuumadest on lagunenud. Tuumareaktsioon – aatomituumade muundumine vastastikmõjus mingi osakese või teise tuumaga. Kutsub
- lagunemisel tekib uus nukliid, kiirguse osakesed en elektronid , mis kalduvad magnetväljas kui negatiivsed laengud. Antud juhul jääb tütartuuma nukleonide koguarv samaks, mis ematuumalgi, kuid ühe võrra on suurenenud prootonite arv .Järelikult on üks lähtetuuma neutronitest muutunud prootoniks. Selle protsessi käigus tekib lisaks elektronile veel üks osake - antineutriino - väike neutron. Kui aga prooton muundub neutroniks, paiskub välja muundumisel neutriino e + . Neutriino kujutab endast neutraalset, peaaegu ilma massita, valguse kiirusega liikuvat osakest, mida on äärmiselt raske avastada. Tema roll - lagunemisel on seotud energia jäävusega, mis ilma neutriinota oleks rikutud. Z X A Z + 1 X A + -1 e 0 + 6 C 14 7 N 14 + -1 e 0 + - kiirgus on seletatav tuuma üleminekuga ergastatud olekust põhiolekusse
Üks neist käsitles fotoefekti Plancki uue kvantteooria valguses, teine Browni liikumist ja kolmandas olid esitatud erirelatiivsusteooria alused. Esimene, mis selgitas valguse loomuse ja aitas ilmale tulla televisioonil, tõi autorile Nobeli preemia.Tõsi küll autasu tuli tal oodata 16 aastat, aastani 1921.Kuigi võrreldes näiteks Frederick Reinesiga oli see suhteliselt lühike aeg, kus Reinesil tuli oma autasu oodata 38 aastat pärast neutriino avastamist.Aga kuna preemiaid ei määrata laureaatidele postuumselt on pikaealisus sama oluline kui vaimusügavus. Teine tõestas, et aatomid on tõepoolest olemas(selles leidus tol ajal veel kahtlejaid).Ja kolmas tõi pööraku kogu maailmapilti. Saja aasta möödumine Einsteini imepärasest viljakast aastast sai oluliseks ajendiks, et ÜRO kuulutas 2005. aasta Ülemaailmseks füüsika aastaks, mis tõi kaasa palju üritusi kogu maailmas, kaasaarvatud ka Eestis viimaks füüsika just noorteni
Koosneb prootonitest ja neutronitest, mida hoiavad koos tuumajõud. Pauli keeluprintsiibi kohaselt on tuum kihilise ehitusega. Nukleon on tuuma koostisosa. Prooton ja neutron on nukleoni kaks olekut. Positron on elektroni antiosake. Positroni mass võrdub elektroni massiga; positronil on positiivne elementaarlaeng, mis võrdub elektroni laengu absoluutväärtusega. Positron ja elektron annihileeruvad kohtumisel ja sünnib kaks gammakvanti. Neutriino on elementaarosake, mis osaleb vaid nõrgas ja gravitatsioonilises vastastikmõjus. Elektrilaeng võrdub nulliga, samuti seisumass. 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
võrreldes prootoni massiga), prooton jääb tuuma, tekitades ühe laengu juurde. Uurides energiat, selgus, et lähtetuuma energia ei võrdu uue tuuma ja elektroni energia summaga osa energiat kaob kuhugi. Sveitsi füüsik Pauli oletas 1930 a, et prootoni ja elektroni sünniga neutronist sünnib veel mingi nähtamatu osake, mis viib kaasa osa energiat. Sellel osakesel puudub seisumass ja laeng, mistõttu on raske teda avastada. Seda osakest nim neutriinoks. 26 aasta pärast neutriino teoreetilist avastamist tõestati tema olemasolu ka eksperimentaalselt. Hiljuti selgus, et neutriinol on siiski seisumass, st ta eksisteeriks ka paigalseistes. Tema antiosake on antineutriino. KUI PALJU ON ELEMENTAAROSAKESI? Osa teada olevatest elementaarosakestest kannavad seda nime teenimatult, sest võib olla nad veel jagunevad meile praegu teadmatul viisil. Nad võivad olla liitosad. Praegu on avastatud umbes 40 stabiilset ja suhteliselt stabiilset osakest
Päikeselt tulevast kosmilisest kiirgusest leiti vahepealse massiga osakesed -- mesonid. Laineosakeon footon ehk gammakvant. Tänapäeval tuntakse erinevaid elementaarosakesi üle paarisaja. Enamus elementaarosakesi on lühikese elueaga ja lagunevad varem või hiljem mingiteks teisteksosakesteks. Tuntakse vaid nelja stabiilset osakest, mis võivad vabana eksisteerida kuitahes kaua: 1) (valgus)laineosake ehk footon, 2) elektron (e), 3) prooton (p+) 4) neutriino Igal elemetaarosakesel on temale vastav antiosake. Teoreetiliselt ennustati, et peab eksisteerima osake, mis on kõiges elektroni vastand- sama massiga, kuid vastandmärgilise laenguga. Osakest hakati nimetama positroniks (e+). Seejärel tõestati prootoni ehk antielektroni olemasolu ka eksperimentaalselt. Tänapäevaks on aga teada, et igale elementaarosakesele vastab antiosake. Antiosakestel on kõik suurused arvuliselt võrdsed, kuid vastasmärgilised ( mass on mõlemal positiivne)
2 kiirgus Tekib samuti uue keemilise elemendi tuum. Näiteks süsiniku tuum muutub beeta lagunemisel lämmastiku tuumaks. 14 6 C 147 N + e - + nukleonide koguarv jääb samaks, prootonite arv suureneb ühe võrra, massiarv jääb muutumatuks, laeng suureneb ühe võrra (tekib uus element) neutron muutub prootoniks, tekib elektron ja veel üks väike osake neutriino (väike neutron) neutraalne, peaaegu massita, valguse kiirusega leviv osake, mida on äärmiselt raske avastada Ilma neutriinota oleks rikutud energia jäävuse seadus Nihkereegel lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb nelja aatommassiühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse tabelis kahe koha võrra ettepoole. lagunemisel suureneb tuuma laeng ühe võrra ja element nihkub perioodilisuse tabelis ühe koha võrra tahapoole.
Milline vastastikmõju on kõige tugevam? Tugev Vastastikmõju 289. Millistele osakestele mõjub gravitatsioon? kõikide osakeste vahel 290. Millistele osakestele mõjub elektromagnetiline vastastikmõju? Kõikidele elektriliselt laetud osakestele 291. Millistele osakestele mõjub tugev vastastikmõju? Tugev vastastikmõju (tuumajõud) hoiab koos kvarke 292. Nimetada leptoneid. elektronneutriino müü-neutriino tau-neutriino elektron müüon tau-lepton 293. Nimetada kvarke. U, d, c, s, t, b - kvargid 294. Millised mateeriaosakesed on stabiilsed? neutriino elektron u-kvark d-kvark 295. Millistest kvarkidest koosneb prooton? Prootonis on 2 u-kvarki ja 1 d-kvark 296. Millistest kvarkidest koosneb neutron? Neutronis on 1 u-kvark ja 2 d-kvarki 297
*kosmosejaamad mis töötavad pikaajaliselt *vesinikpomm * tuumarelv * taastuv energia kasutusele võtmine 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
Avastati 1928.a. inglise füüsiku Paul Diraci poolt. Kvargid kõik mesonid, barüonid ja resonantsosakesed koosnevad kvarkidest ja antikvar- kidest, kusjuures iga osake moodustab erineva kvarkide kombinatsiooni. Avastati 1963.a. M. Gell-Manni ja G. Zweigi poolt. Olulisemad elementaarosakesed: 1. Elektron J. Thomson 1897.a. 2. Prooton E. Rutherford 1919.a. 3. Neutron J. Chadwick 1932.a. 4. Meson 5. Neutroni -lagunemisel eralduv neutriino 6. Kiirguskvant footon VALGUSE KIIRGUMINE JA NEELDUMINE 1. Selleks, et elektron läheks suuremale orbiidile, peab aatomis energia neelduma. 2. Suuremalt orbiidilt väiksemale tulles aatom kiirgab energia hulga energia kvandi. 3. Tavaliselt on elektron kõige väiksemal orbiidil. 4. Suuremal orbiidil on elektron 10-8 sekundit. 5. Kiiratavat energiakvanti tajume meie valgusena. 6. Joonisel on kujutatud H, Na, Fe kiiratavad valgused spektrid.
aatomilõhustaja. 1929 Georgi Gamow arvab, et tähtede energiaallikas on vesinikutuumade ühinemine. 1930 Jan Oort arvuatb välja, et päike teeb tiiru ümber galaktika keskme 200 000 000 aastaga. 1930 Dirac ennustab positroni olemasolu. 1930 Subrahmanyan Chandrasekhar avastab valgete kääbuste massi ülempiiri. 1930 Clyde Tombaugh avastab Pluuto. 1931 Harold Clayton Urey avastab raske vesiniku. 1931 Pauli ennustab neutriino olemasolu. 1931 Van de Graff valmistab elektrostaatilise aatomilõhustaja (tänapäeva kiirendite eellane). 1931 Kurt Gödel näitab, et isegi matemaatika on ebatäpne. 1932 James Chadwick avastab neutroni. 1932 Carl David Anderson avastab positroni. 1932 Heisenberg esitleb aatomituuma prooton-neutron mudelit ja seletab sellega isotoopide olemasolu. 1933 Isidor Isaac Rabi alustab tööd molekulkimpudega ja saavutab suure täpsuse.
Hubble'i kosmoseteleskoop tegi järjekindlalt uusi pilte ülisügavast Universumist nii lõuna- kui ka põhjataevas. Mitu päeva kestnud pildistamise tulemusel ilmusid ülesvõtetele galaktikad, mis pärinevad väga varajasest Universumist, olles kuni 12 miljardi aasta vanused. Ka kaugete supernoovade mõõtmine täpsustas Universumi käitumist tulemused viitavad, et Universumi paisumine võib olla kiirenev, mitte aga aeglustuv ning kokku tõmbuma hakkav. Ning Jaapanis toimunud neutriino mõõtmise katse näitas viimaks, et neutriinol on mass, nii nagu seni oli kahtlustatud. See annab alust loota, et varjatud aine mõistatus hakkab saama lahendust. Meteoorid, mis ilma ruumist läbi vilksatasid, arvasid vanad Saarlased "Vädajad" olevad. "Vädaja" tehtud vanasti mõnel tähtpäeva õhtul sauna laudul piiru pilbastest ja vanast sauna vihtlemise vihast. Pandud tule sööst silmad piha ja vädaja olnud valmis
Nagu näeme, on füüsikud suutnud luua teooria, mis seletab kaunis hästi nii tuumade koostist kui ka radioaktiivsust. Tuum muutub ebastabiilseks, kui temas on liig palju prootoneid - elektrijõud osutuvad siis tugevamaks tuumajõududeks ning ülearused prootonid heidetakse välja. Kergetel tuumadel toimub see otseselt (prootonkiirgus), raskematel kaudselt ( - kiirgus). Kui aga prootoneid on vähe, toimub neutroni lagunemine ja tuum kiirgab välja elektroni ( -kiirgus) ning nähtamatu neutriino. Kui selle käigus jääb tuumal energiat üle, kiiratakse see -kvandina, mõnikord vabaneb ka neutroneid. Tuumade beetalagunemist põhjustab neutroni ebastabiilsus. Neutroni lagunemine. Tekib prooton, elektron ja neutriino. Viimane on vajalik nn. leptonlaengu tasakaalustamiseks. PROBLEEMID Loeng 11. · Elektri- ja magnetvälja graafiline kujutamine: põhimõte ja järeldused.
Nagu näeme, on füüsikud suutnud luua teooria, mis seletab kaunis hästi nii tuumade koostist kui ka radioaktiivsust. Tuum muutub ebastabiilseks, kui temas on liig palju prootoneid - elektrijõud osutuvad siis tugevamaks tuumajõududeks ning ülearused prootonid heidetakse välja. Kergetel tuumadel toimub see otseselt (prootonkiirgus), raskematel kaudselt ( - kiirgus). Kui aga prootoneid on vähe, toimub neutroni lagunemine ja tuum kiirgab välja elektroni ( -kiirgus) ning nähtamatu neutriino. Kui selle käigus jääb tuumal energiat üle, kiiratakse see -kvandina, mõnikord vabaneb ka neutroneid. Tuumade beetalagunemist põhjustab neutroni ebastabiilsus. Neutroni lagunemine. Tekib prooton, elektron ja neutriino. Viimane on vajalik nn. leptonlaengu tasakaalustamiseks. PROBLEEMID Loeng 11. · Elektri- ja magnetvälja graafiline kujutamine: põhimõte ja järeldused.
Kuna punane , roheline ja sinine annavad kokku valge värvuse, öeldakse, et kõik elementaarosakesed on valged. Värvilaengute vahel mõjub tugev vastastikmõju (tõmbe- või tõukejõud, mis toimib siis kui osakesed on lähemal teineteisele kui 10-15 m). Kvarkide massid on väga erinevad, ulatudes 8 elektroni massist kuni 350 000 ni. Leptonid, milledest tuntumad on elektron (seisumass 9,1 . 10 31 kg , elektrilaeng 1,6 . 10 19 C) ja neutriinod (elektronneutriino, müü-neutriino, tau-neutriino) , seisumass arvatavasti null, elektrilaengut pole. Vaheosakesed on footon, gluuonid ja vahebosonid ka graviton, kuigi neid pole veel avastatud. Omavahel nad ei reageeri, ainult gluuonid teiste gluuonitega muunduvad vastatsikku. Footon on elektromagnetvälja kvant. See ei oma elektrilaengut ega seisumassi. Gluuonid (ka strongonid) on tugeva vastastikmõju kvandid. Nende abil toimivad kvargid omavahel, vahetades värvilaenguid. Gluuoneid on kaheksa erinevat tüüpi. Neil pole
annaabi.ee 
