Osutub , et väga paljud elementide isotoobid on looduslikult radioaktiivsed. Sellest ongi tingitud nende väike kogus põhielemendiga võrreldes. Koobalt ei ole radioaktiivne kuid tema isotoop on tohutult radioaktiivne (kasutatakse vähiraviks) Mõningatel elementidel Tuntud näited: Vesinik : Põhi element H11 Isotoobid H12 (st 1 prooton + 1 neutron) Nim: Deuteerium Tema ühend hapnikuga annab nn raske vee ( kasutatakse aatomreaktorites) H13 Triitium Nihkereeglid XMZ Z- järjekorra nr M - aatommass α - lagunemine ( Sel juhul element liigub tabelis 2 kohta ettepoole, mass aga väheneb 4 võrra) XMZ -> Y + He24 β - lagunemine (sel juhul element liigub tabelis taha poole, mass jääb samaks) Xzm -> YMz+1 + L0-1 Näeme et tuumas tuli juurde 1 prooton , üks neutron vähenes ja tuumast lendab välja elektron. See tähendab neutron laguneb prootoniks ja neutroniks γ-kiirgus
-kiirgused: 1)- lagunemine: kiiratakse elektrone, omadused: *on mõjutatav magnetvälja poolt, *läbitungimisvõime on suurem kui -kiirtel. 2)+ lagunemine- tuum kiirgab välja positrone. -kiirgus kujutab endast suure sagedusega valgus kvante e footon, (00), omadused: *pole mõjutatav magnetvälja poolt, *võrraldes ja -ga on suur läbitungimisvõime, *toimub ainult tuumasisene osakeste ümberkorraldus. Nt. 168O168O+00 . Nihkereeglid: 1) - lagunemisel nihkub element perioodilisussüsteemis kahe koha võrra ettepoole. 2) - lagunemisel suureneb tuuma laeng ühe võrra ja element nihkub perioodilisussüsteemis ühe koha võrra tahapoole. 3) + lagunemisel element nihkub perioodilisessüsteemis ühe koha võrra ettepoole. Radioaktiivse lagunemise seadus: poolestusaeg(T) on ajavahemik, mille jooksul lagunevad pooled radioaktiivse aine tuumadest. Kõik radioaktiivsed ained lagunevad eksponentsiaalselt, N=N0·2 -t/T
Kontrolltöö aatomi-ja tuumafüüsikast 1. Tuumafüüsika: tuuma ehitus, tuumajõud, nukleonid, seoseenergia (tuuma seoseenergia arvutamine massidefekti ja eriseoseenergia kaudu). 2. Tuumareaktsiooni mõiste. Tuumareaktsioonide võrrandite kirjutamine, lähtudes laengu ja massi jäävuse seadustest. 3. Radioaktiivsus ja selle liigid. Nihkereeglid alfa-, beeta- ja gammakiirguse kohta. Võrrandite kirjutamine. Poolestusaeg 4. Raskete tuumade lõhustumine neutronite toimel. Kiired ja aeglased neutronid. Ahelreaktsioonid. Kriitiline mass. Neutronite paljunemistegur. Aatomi tuum on mõõtmetelt suurusjärgus 10-13 cm. Tuum on väga suure tihedusega ning oma olemuselt liitosake, mis koosneb prootonitest ja neutronitest, mida kokku nimetatakse tuumaosakesteks ehk nukleonideks. Prootoni laeng on võrdne elektroni laenguga ning seda
muutudes tesiteks isotoopideks või keemilisteks elementideks. Radioaktiivsel lagunemisel muutub aatomi tuum ja sellega kaasneb kiirgus Radioaktiivse kiirguse - kiirgus heeliumi tuumade voog liigid - kiirgus elektronide voog - kiirgus väikese lainepikkusega, suure sagedusega elektromagnetlaine Nihkereeglid: · kui tuum kiirgab alfaosakese, nihkub ta Mendelejevi tabelis kaks kohta vasakule; · kui tuum kiirgab beetaosakese, nihkub ta ühe koha võrra paremale; · kui tuum kiirgab neutroni või gammakvandi, jääb ta tabelis paigale. Poolestusaeg On ajavahemik, mille jooksul radioaktiivse aine mass väheneb kaks korda
omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad. 2. Millest oleneb tuumade püsivus? Tuumade püsivus oleneb tuumalaengu ja massiarvu suhtest. 3. Mis moodustavad alfakiirguse? Alfakiirguse moodustavad heeliumi aatomite tuumad. 4. Mis moodustavad beetakiirguse? Beetakiirguse moodustavad elektronid, mis tekivad radioaktiivse elemendi ühe neutroni muundumisel prootoniks 5. Mis moodustavad gammakiirguse? Gammakiirguse moodustavad elektomagnetlained. 6. Nihkereeglid. · Alfa-lagunemine tuum kaotab kahekordse elementaarlaengu suuruse positiivse elektrilaengu ning tema mass väheneb kuni 4-aatommassi ühiku võrra. Element ninhkub perioodilisustabelis kahe ruudu võrra ettepoole. · Beeta-lagunemine elektron lendab tuumast välja,tuumalaeng suureneb ühe ühiku võrra, tuuma mass jääb samaks. Element nihkub ühe ruudu võrra lõpu poole perioodilisuse süsteemis. 7. Mis on looduslik radioaktiivsus?
Leidmata on veel Higgsi osake. Praegu otsib teadus edasi, et seletada standardmudeli põhiparameetreid: võimalikke uusi osakesi. 1931 ehitati esimene kiirendi. Elementaarosake - elektron, neutron, prooton, footon mikroosake, mis osaleb kõigis nüüdisajal tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik. I murrang(1932-1934): 1. J. Chadwick avastas neutroni. Sellele järgnes tugeva vastastikmõju avastamine. 2. K. Fayans ja F. Soddy sõnastasid nihkereeglid. 3. C. Anderson avastas positroni. 4. F. ja I. Curie avastasid tehisradioaktiivsuse ja lõid beeta-lagunemise teooria. 5. F. ja I. Joliot-Curie tõestasid, et elektron ja positron annihileeruvad kohtumisel ning sünnib kaks kvanti. Gamma-kavnt muundub vastastikmõjus tuumaga elektron-positronpaariks. Aine võib muunduda väljaks ja vastupidi. Elementaarosakesed võivad muunduda, kuid ei koosne vabas olekus eksisteerivatest osakestest.
põhielement tuumapommis ning tuumareaktoris. Teda on u 1/140dik osa looduslikust uraanist. Üldiselt on isotoope alati tunduvalt vähem, kui põhiainet, nad on sageli radioaktiivsed ning seetõttu ongi neid vähe, et nad ka lagunevad. Sageli isotoobid leiavad füüsikas rohkem rakendust, kui põhiaine. Nt: Uraan-235- tuumakütusena, vesinik H-3- raskevee moodustamiseks, Cobalti(Co) isotoop vähiraviks, süsiniku isotoop C- orgaaniliste kehade vanuse määramiseks. Nihkereeglid Osutub, et radioaktiivsete ainete iseeneselik lagunemine toimub kindlate reeglite järgi. Alfa lagunemine: Seljuhul tuuma laeng väheneb kahe võrra ja aatommass nelja võrra ehk ta liigub Mendelejevi tabelis kahe koha võrra ettepoole. X (z üleval, M all) (nool)- Y(Z-2 üleval, M- 4 all) plus He(2 üleval, 4 all). Z- jrk. nr, M- aatommass Beeta lagunemine: Seljuhul tuuma laeng suureneb ühe võrra ehk ta liigub Mendelejevi tabelis ühe koha võrra tahapoole. Valem vihikus
4 Be+ He C + n 4 2 12 6 1 0 25 tuumareaktsioonid Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. 26 Nihkereeglid kui tuum kiirgab alfaosakese, nihkub ta keemilises tabelis kaks kohta vasakule; kui tuum kiirgab beetaosakese, nihkub ta ühe koha võrra paremale; kui tuum kiirgab prootoni, nihkub ta ühe koha võrra vasakule; kui tuum kiirgab neutroni, jääb ta tabelis paigale. 27 Tuumareaktsioonide võrdlemine keemiliste reaktsioonidega Keemilistes reaktsioonides tekivad uued ained, tuumareaktsioonides aga uued keemilised elemendid
- komponent osutus positiivselt laetud osakeste vooks, heeliumi tuumadeks (He4). Neeldub paberilehes. - komponent osutus suure kiirusega liikuvateks negatiivselt laetud osakesteks, elektronideks (e o). Tôkkeks on mône millimeetri paksune Al - leht. - komponent osutus elektromagnetlaineteks, mille sagedus ja läbitungimisvôime on suurem, kui röntgenkiirtel. Paari sentimeetri paksuses pliiplaadis nôrgeneb kiirgusenergia poole vôrra. 250. Tuumade muundumise nihkereeglid näitavad, mis toimub aatomituumaga mône kiirguse komponendi eraldumisel. : XA _> He4 + YA-4 Tuuma massiarv A väheneb 4 suhtelise massiühiku vôrra ja järjekorra number väheneb 2 vôrra, s. t. tekib uue elemendi tuum, mis on Mendelejevi tabelis kaks kohta eespool. : XA _> eo + YA Uus element nihkub ühe koha vôrra edasi, massiarv ei muutu. : Elemendi olemus ei muutu, komponent vôtab kaasa ülearuse energia. 251
annaabi.ee 
