Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Radioaktiivsus". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
neutron, prooton, radioaktiivsus, lagunemine, poolestusaeg, seoseenergia, teadlane, ülikiiresti, 300000, muundumine, alluvad, ettepoole, 1min, möödudes, aatomid, vanane, eluea, 1931, füüsik, chadwick, heisenberg, tuumajõud, eraldus, summastKordamine: mikromaailma füüsika 1. Planki hüpotees- elektromagnetlained kiirguvad ja neelduvad vaid kvantide kaupa. E=h(6,62*10-3Js)*f(sagedus Hz) 2. Kvant ehk footon- valgusosake (m=hf/c2) 3. Fotoefekt- elektronid väljalöömine ainest valguse mõjul. Laadides tsinkplaati negatiivselt siis elektroskoop tühjeneb valguse mõjul lüües pinnast elektrone, kui positiivselt ja klaasi ettepanekul ei tühjene. 4. Fotoefekti punapiir- sagedus fmin, mille korral võib tekkida efekt (f(sagedus)=A(väljusitöö)/h) 5. Aatomi ehitust- koosneb positiivse laenguga elektrilaenguga tuumast, mida ümbritseb negatiivne elektronkest. Prootonid, neutronid ja elektrorid. 6. Bohri aatomimudel- *elektronid liiguvad aatomis ainult kindlal orbiidil. *elektroni üleminekul ühelt orbiidilt teisele, aatom kiirgab ja neelab valgust kvantides. 7. De Broglie hüpotees- kõigil osakestel on lainelised omadused. 8. De Broglie laine- vabalt liikuvate osakeste
Stabiilne ja radioaktiivne tuum – stabiilne tuum püsib muutumatu, radioaktiivne tuum muundub 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.
väliskihil on kaks elektroni. Isotoobid on ühe ja sama keemilise elemendi erinevad aatomid. Keemilise elemendi isotoobid erinevd teineteisest neutronite arvu poolest aatomi tuumas, kuid elektrone ja prootoneid on neil sama palju. Nt. harilik vesinik 11H, raske vesinik 21H, üliraske vesinik 3 1H. Tuuma jõud on jõud, mille mõjul tuum koos püsib: 1)on tunduvalt suuremad teistest jõududest, 2)mõjuvad väga väikestel kaugustel, 3)tuumajõud ei olene osakeste laengust. Looduslik radioaktiivsus on aatomituumade iseeneslik lagunemisnähtus, millega kaasneb elementaarosakeste või aatomituumade kiirgumine, selle avastas Becquerel 1896. Radioaktiivse kiirguse põhiliigid: alfakiirgus, beetakiirgus ja gammakiirgus. -kiirgus: kiired kujutavad heeliumi aatomituumi. Omadused: *-kiirgus on mõjutatav magnetvälja poolt, *-kiirguse läbitungimisvõime on väike. -kiirgused: 1)- lagunemine: kiiratakse elektrone, omadused: *on mõjutatav magnetvälja
LOODUSLIK RADIOAKTIIVSUS Avastati juhuslikult Prantsuse füüsiku Becquerel poolt, kes uuris ainete fotoluminestsentsi. Ta avastas,et uraan kiirgas kogu aeg iseeneselikult mingit erilist kiirgust, mis mõjus fotopaberile. Hiljem avastati, et eriti tugev kiirgus on elemendil raadium ( ca 4x tugevam kiirgus) , millest tuletati nimetus radioaktiivsus. Eriti põhjalikult uuris radioaktiivsust Marie Curie Osutus, et see kiirgus oli olemas kogu aeg ning lisaks kiirgusele eraldus ka veidikene soojust. Osutub, et Mendelejevi tabeli kõik elemendid mille järjekorra number on suure kui 83 on looduslikult radioaktiivsed. Alfa, beeta ja gamma kiirgus Radioktiivse kiirguse uurimisel avastati, et võib tegelikult koosneda kolmest erinevast komponendist. Selleks uurimiseks kasutati, kas elektri või magnetvälja. α kiirgus
Aatomi tuum Aatomi tuum on mõõtmetelt suurusjärgus 1013 cm. Tuum on väga suure tihedusega. Oma olemuselt on tuum liitosake. Tuuma põhiline koostisosake on prooton (1913) Lisaks prootonitele on tuumas veel neutronid. (1932) nukleonid (lad k nucleus tuum) prootonid ja neutronid Tuuma laeng ja mass Prootoni laeng on positiivne ja võrdne elektroni laenguga Neutronil laengut ei ole Prootonite arv tuuma laeng. Võrdne järjenumbriga perioodilisuse tabelis. Tähistatakse täisarvuga Z Prootoni mass 1836,1 elektroni massi 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass 1838,7 elektroni massi 1,6749 · 1027 kg Tuuma massiarv
(E=510eV). 7. teema tuumafüüsika, mõisted Tuumafüüsika - füüsika osa, milles uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse Aatomi tuum Kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tuum koosneb kahte liiki elementaarosakestest - prootonitest ja neutronitest. Neid nimetatakse ka nukleonideks. Tuumal on positiivne laeng. Tuuma mõõtmed - läbimõõt 10-14 m Prooton 1913.a. hüpotees E. Rutherford, prooton (kr. protos esimene) 1919.a. katseline tõestus (lämmastiku aatomi tuumasid pommitatakse - osakestega, eralduvad prootonid). Positiivselt laetud tuumaosakesed. Prootonite arv (aatomnumber ehk järjekorranumber ehk laenguarv) määrab elemendi tuumalaengu ja on võrdne elektronide arvuga aatomis, nii et aatomid on elektriliselt neutraalsed. Tuuma tähtsaim osake, tähistatakse tähega Z. Neutron 1920.a. hüpotees E. Rutherford 1932.a. J
Tuuma mõõtmed Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomi läbimõõt 1010m Tuum on umbes 100 000 Tuuma läbimõõt 1015m korda väiksem kui aatom Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tema suurust mõõtis esmakordselt E. Rutherford 1911. aastal. 3 Tuuma koostisosakesed 4 1913.a. Tuuma koostisosakesed nukleonid 1920.a. Prooton Neutron Prootonite arv tuumas Tuuma "täiteaine" määrab keemilise Elektriliselt elemendi. neutraalselt laetud Prooton on positiivselt laetud Tavaliselt on tuumas Prootoni mass neutronid sama palju 1836,1 elektroni massi kui prootonid. 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass Prootoni mass on umbes kaks tuhat 1838,7 elektroni massi korda suurem kui 1,6749 · 1027 kg
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
A=Z+N (A-massiarv) 3. Isotoobid ühe ja sama keemilise elemendi erineva massiarvuga aatomid (prootonid peab olema ühepalju, aga neutronite arv erinev). 4. Tuuma hoiavad koos tuumajõud. Need on eriliik jõudusi, mis on prootonite ja neutronite sees mõjuvad jõud. Tuumaosakeste vahel on tugev vastastikmõju. Tuumajõudude iseärasus on see, et need on kõige tugevamad looduses olevad jõud. Mõjub ainult tuumas. 5. Radioaktiivsus: · kiirgus, mis väljub mõningate aatomi tuumadest iseeneslikult ilma välismõjuta. · looduslikult radioaktiivseteks loetakse neid keemilisi elemente, mille kõik isotoobid on radioaktiivsed (al plutoonimuist, jrk. Nr. 84, kuni uraanini, jrk. Nr. 92) · Radioaktiivne kiirgus jaguneb kolmeks 1. alfa -osake on võrdne heeliumi aatomituumaga (mille massiarv on 4). 2. beeta -kiirgus on elektron, mille laeng on negatiivne. 3
KT 5 KORDAMINE 1. Milline on tuuma koostis: osakeste nimetused, laengud ja nende tähised? Prooton Z = 1 , Neutron N = neutraalne osake, laeng puudub 2. Mis on massiarv ja isotoop? Massiarv (A) on nukleonide koguarv. (Prootonid+neutronid) Isotoop- keemilise elemendi tuumad, milles prootonite arv on jääv, kuid neutronite arv võib muutuda. 3. Mis jõud on tuumajõud ja tuumajõu eripära? Tuumajõud tuumaosakeste vahel mõjub üks neljast vastastikmõju liigist. See on tugev vastasmõju, mis hoiab tuuma koos. Arvuliselt suur, kuid väikese mõjuraadiusega. 4
Kordamine. Radioaktiivsus. 1. Mis on radioaktiivsus? Radioaktiivsus oa aatomi lagunemine laetud osakesteks ja teiseks aatomiks, mille keemilised 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?
Hiljem leidis need uuesti ja otsustas plaadi ilmutada. Tema üllatuseks oli näha, et aine kiirgas ise. Becquerel leidis seega,et uraan suudab õhku ioniseerida ning uraanist tulev kiirgus ajas ei muutu. Kiirgus on omane uraanile (elemendile) mitte ühendile. Ehk siis kõik ühendid kus on uraan on radioaktiivsed. Curie'd otsisid erinevaid aineid mis kiirgavad, leidsid ka täiesti uue keemilise elemendi polloonium. Võtsid kasutusele mõiste radioaktiivsus. Sõnastasid seaduspärasuse: kõik elemendid, mille aatomnumber (prootonite arv) on suurem kui 83, on radioaktiivsed. Hakati uurima kiirgust: kiirgusel lasti lennata läbi magnet- või elektrivälja. Kui panna kiirguse ette metallleht, siis - ja -kiirgused seda ei läbi, kuid -kiirgus läbistas isegi kuni 1 cm paksuse plii kihi. · Neutroni avastastamine Neutroni avastas 1932. aastal Chadwick. Ta avastas, et kui pommitada berülliumi
beetalagunemisel. Beetakiirgus võib olla negatiivne (koosneb negatiivsetest beetaosakestest ( )elektronidest või + positiivne (koosneb positiivsetest beetaosakestest ( ) positronidest. 5.Radioaktiivse lagunemise seadus. Rutherford tegi radioaktiivsete ainete lagunemise uurimisel katseliselt kindlaks, et radioaktiivsete ainete aktiivsus väheneb aja jooksul. Poolestusaeg on kindel aeg, mille jooksul iga radioaktiivse elemendi aktiivsus väheneb kaks korda. Poolestusaeg T on ajavahemik, mille jooksul laguneb pool olemasolevatest radioaktiivsetest aatomitest.Iga elemendi poolestusaeg on erinev, see võib ulatuda sekundi murdosast miljardite aastateni.Radioaktiivse lagunemise matemaatiline avaldis. Olgu algmomendil (t=0) radioaktiivsete aatomite arv Nnull. Poolestusaja möödudes on nende aatomite arv Nnull /2
protsessid toimuvad pidevalt loodusliku radioaktiivsusena. Prootoni olemasolu ennustas Rutherford 1913.a. aga see avastati kuus aastat hiljem.Rutherfordi arvutused näitasid, et tuumas peavad olema ka teatud laenguta osakesed, mis avastati alles 1932.a. J.Chadwiki poolt uuringutes, et -osakestega pommitatud berülliumis tekkinud kiirgus kujutab endast neutronite voogu ( Nobeli preemia 1935 ) . Massilt prooton 1,672623 neutron 1,674929 10 -27 kg elektron 9,109534 10 - 31 kg Tuuma massi esitatakse aatommassiühikutes ( u ) , mille aluseks on võetud neutraalse süsinikuisotoobi 6 C 12 mass, mis on täpselt 12 u ehk 1 u on 1 / 12 nimetatud aatomi massist. 1 u = 1,6605402 10 -27 kg Sellel skaalal m p = 1,007276 u ning m n = 1,008665 u . 2
Pooljuhtkamber tuhanded pooljuhtdioodid, mille pingestatud siirdes tekib ioniseeriva osakese läbilennul lühike vooluimpulss. 12.Vaadeldud fundamentaalosakeste ja vastastikmõju süsteem kannab standardmudeli nime. Kujunes välja seoses c-kvargi ja leptoni avastamisega, t kvark samuti. 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
Näiteks kui alustame 1000 radioaktiivse tuumaga, on poolestusaja möödudes alles 500 tuuma, 2 poolestusaja möödudes 250 tuuma, kolme poolestusaja möödudes 125 tuuma jne. ehk , kus N allesjäänud radioaktiivsete aatomite arv, N0 radioaktiivsete aatomite arv algmomendil, t ajavahemik, T poolestusaeg Massidefekt - tuuma seisumass - prootoni seisumass - neutroni seisumass Z - laenguarv N - neutronite arv Nukleonite summaarse massi ja tuuma massi vahet nimetatakse massidefektiks . Mass on samaväärne energiaga.
kohalt 54 kohale). X (all z, üleval m) -> m-4, z-2 Y +He (4,2) heeliumi tuum. Tuumalaeng märgitakse vasakpoolse alumise ja aatommass vaskakpoolse ülemise indeksiga elemendi sümboli juurde. Nt U (üleval 239, all 92), Al (ül 27, all 13), H(1,1), H-deuteerium (2,1), H- triitium (3,1) 2) beeta lagunemisel (eraldub beeta osake, st tuumast lendab välja elektron) (neutron laguneb prootoniks ja elektroniks, elektron eraldub, aga prooton jääb tuuma) suureneb elemendi laeng ühe laenguühiku võrra (prootoni laeng), kuid tuuma mass jääb peaaegu muutumatuks, sest elektroni mass on väga väike võrreldes aatommassiühikuga - prootoni massiga. Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis ühe korra võrra tahapoole (nt 56 kohalt 57 kohale) X (ül M, all z) -> Y(ül M, all z+1) + e(üleval 0, all -1) elektron 3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained)
Z- prootonite arv N- neutronite arv Tuumajõud o Tuumajõud on kahe või enama nukleoni vahel olev jõud, mis hoiab koos aatomituuma. o Tuumajõud põhineb tugeval vastastikmõjul. Tuuma ehitus o Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev) o Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga. o Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakestele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. o Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul siiski pigem megaelektronvoltides. Villu Stabiilsed tuumad o Tuuma võimalik suurus on piiratud. o Tuuma stabiilsuseks peab olema täidetud kolm tingimust: 1
6. Millised jõud hoiavad nukleone aatomituumades? Kirjelda nende jõudude omadusi. Nukleone hoiab aatomituumas tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda. 7. Mida iseloomustab tuumade seoseenergia? Millest sõltub seoseenergia suurus? Seoseenergia näitab, kui suur energia vabaneb, kui üksikutest neutronitest ja prootonitest panna kokku elemendituum, arvutatakse igal tuumal eraldi. Aatomituuma seoseenergia on otseselt seotud tuuma moodustavate nukleonide vahel mõjuva tuumajõuga 8. Millist nähtust nimetatakse radioaktiivsuseks? Millised elemendid omavad radioaktiivseid isotoope? Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine
arvust tuumas. 6. Millised jõud hoiavad nukleone aatomituumades? Kirjelda nende jõudude omadusi. Nukleone hoiab aatomituumas tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Et tuumajõudude mõjuulatus on väga väike (efektiivselt mõjub see vaid kõrvuti asetsevate nukleonide vahel), siis ülisuurtes aatomituumades ei suuda tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda. 7. Mida iseloomustab tuumade seoseenergia? Millest sõltub seoseenergia suurus? Seoseenergia näitab, kui suur energia vabaneb, kui üksikutest neutronitest ja prootonitest panna kokku elemendituum, arvutatakse igal tuumal eraldi. Aatomituuma seoseenergia on otseselt seotud tuuma moodustavate nukleonide vahel mõjuva tuumajõuga 8. Millist nähtust nimetatakse radioaktiivsuseks? Millised elemendid omavad radioaktiivseid isotoope? Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine
Ande Andekas-Lammutaja Füüsika Tuumafüüsika Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid, tema läbimõõt on suurusjärgus 10 -15 m. Tuuma on koondunud enamus aatomi massist, tema tihedus on 10 18. Tuuma tähtsaim koostisosa on positiivse laenguga prooton, mille arv tuumas määrab keemilise elemendi. Aatomnumber e. laenguarv e. laeng z näitab tuuma laengut e. prootonite arvu. Neutron on elektriliselt neutraalne osake, mis vastavalt suurendab tuuma massi. Tuuma massiarvuks A nimetatakse prootonite ja neutronite koguarvu. Isotoopideks nimetatakse ühe elemendi erineva massiarvuga tuumi. Tuumajõud e. tugev jõud e. tugev vastastikmõju mõjub prootonite ja neutronite vahel ühtviisi tõmbavalt
1u= 1,6605402*10- 12 kg= 931,5 MeV Isotoop: keem.el teisend, mille aatomituumas on sama arv pr, kuid erinev arv neutr. 4) Seosenergia: nukl vastastikmõjuen. vastandväärtus.Võrdne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks. Es= mc2= ( Zmp+ Nmn- Mt)* 931,5 MeV. Eriseosenergia on tuuma seosenergia ühe nukleoni kohta. Massidefekt: tuuma moodustavate nukleonide masside summa ja selle tuuma massi vahe. M= Zmp+ Nmn- Mt. 5) Radioaktiivsus: aatomi lagunemine laetud osakesteks (voog= kiirus) ja teiseks aatomiks, mille keem om. on esialgse aatomi omadustest erinevad. Alfakiirgus: radioaktiive elemendi tuumadest väljuv heeliumi aatomi tuumade voog. ZAX= 4 A-4 2 He+ Z-2 Y. Tekib uus el. , mis on tabelis võrreldes lähteelem. 2 kohta eespool.(varjestamine paberilehe või väikese õhukihiga, väike läbimisvõime, ohutu) Beetakiirgus: elektronide voog, mis tekib radioaktiivse el. Ühe neutroni muundumisel prootoniks.uus keem el
Massidefekt e. tuuma moodustanud osakeste ja tekkinud tuumamassi vahe. Osutub tuumamass alati väiksemaks teda moodustanud prootonite ja neutronite kogumassist. Einsteini energia ja massi seos viitab sellele, et osa massist on muutunud energiaks, st. seoseenergiaks. 11. Mis on tuumareaktsiooni energiaväljund ja kuidas seda leida? Tuuma reaktsiooni energiaväljundiks nimetatakse reaktsioonis osalenud tuumade ja osakeste ning selle käigus tekkinud tuumade ja osakeste seoseenergia vahet . Leitakse massi muutuse kaudu. 12. Milline ebastabiilsus põhjustab -kiirguse ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? - kiirgus tekib sel juhul kui tuuma üks madalamaist energiatasemetest pole täis, ehk tuum on ergastunud. Sinna vabasse auku langeb prooton või neutro kõrgemast tasemest ja kuna vabanev energia on väga suur siis tekib ka suur kiirgus. 13. Milline ebastabiilsus põhjustab -lagunemise ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Mida kujutab endast osake
1. Aatomituum koosneb prootonitest(Z) ja neutronitest(N). 2. Prooton-aatomituuma tähtsaim koostisosake, stabiilne, ei lagune. 3. Neutron e. nukleon- tuuma koostisosake, laenguta, ei ole stabiilne, radioaktiivne ja laguneb prootoniks, elektroniks ja antineutriinoks. 4. Laenguarv ehk aatomnumber on prootonite arv selle elemendi aatomi tuumas. (tähis Z) 5. Massiarv on prootonite ja neutronite koguarv aatomi tuumas.(tähis A) 6. Keemiline element on määratud prootoni ehk laenguarvuga. 7. Keemilise elemendi istoop- prootonite arv sama, neutronide arv erinev. 8
valguse kiirusel. Seisuenergia- Footoni seismajäämisel/peatumisel läheb ta mass üle seisuenergiaks. Mass ja energia võivad teineteiseks muutuda. Kineetiline mass- Seda omab liikuv keha, ehk liikuva keha mass suureneb seisvaga korda. Seoseenergia- Energia, mida tuleb rakendada, et osakest tuumast võimalikult kaugele välja viia. Poolestusaeg- Aeg, mille jooksul lagunevad pooled olemasolevatest tuumadest. Ahelreaktsioon- Iga järgneva neutroni lagunemine kaheks ja neutronite tõttu tekib lõpuks ka plahvatus. ( Termotuumareaktsioon- Saab toimuda ainult ülikõrgel temperatuuril ( u. 100 mlj C 0 ) Termotuumareaktsioonil vabanev energia on saartevaba ja ta suudab anda inimkonnale ammendamatu energiaallika. Kuid sellist temperatuuri on saavutatud ainult hetkeks ( raske on saavutada) Kvark- Koosneb prootonitest ja neutronitest. Kvarkidel on omad laengud (erinevad) ja ta on ka üks elementaarosake ( EHK vastastikmõjuga osake)
II osa Tuumafüüsika 1) Kirjelda aatomituuma koostist ja ehitust, kui suur (väike) on aatomituum (suurusjärk)? – Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootoni tähis on Z, prooton on positiivse laenguga. Neutroni tähis on N ja neutron on laenguta. Neutronite mass on prootonite massist veidi suurem. Tuuma osakeste kogumassi nimetatakse aatommassiks, mille tähis on A. A=Z+N Prootonite kogulaengut nimetatakse tuumalaenguks, mille tähis on ka Z. Tuuma tähis on ZAX, kus X on keemilise elemendi tähis. Tuuma mõõtmed on suurusjärgus 10-14m. Tuuma osakesi hoiab koos tuumajõud, mille tunnused on 1. On looduses esinev tugevaim jõud 2. Ei sõltu osakeste laengust 3
suuteline ületama prootonite elektrostaatilist tõukumist Prootonite arvule tuumas vastab aatomi järjenumber perioodilisus tabelis ehk aatomnumber - Z Nukleonide koguarv nim massi arvuks, nukleonid m=aatomi massiga Isotoop keemilise elemendi tuum võib sisaldada erineva arvu neutroneid, kuid sama palju prootoneid Seoseenergia energia, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks Eriseoseenergia seoseenergia ühe nukleoni kohta Tuuma mass ei ole võrdne üksikute nukleonide masside summaga Tuuma mass on alati väiksem tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summast Massidefekt nukleonide summaarse massi ja tuuma massi vahe Stabiilne aatomituum tuum on stabiilne kui tema energia on minimaalne Stabiilsuseks peavad olema täidetud kolm tingimust: 1. Prootonite tõukumine teeb suured tuumad ebastabiilseks 2. Tuumas on energiatasemed täitunud järjest 3
poolest. Tuumafüüsikas kasutatakse isotoopide jaoks tähistust 42He, kus alumine indeks näitab tuumalaengut (prootonite arvu, järjekorranumbrit perioodilisuse tabelis) ja ülemine number näitab tuumas sisalduvate prootonite ja neutronite koguarvu. Vesinikul kolm isotoopi: vesinik 11H tuum koosneb ainult ühest prootonist. Vesiniku teist isotoopi 2 1H nimetatakse deuteeriumiks ja tema tuumas on lisaks ühele prootonile ka üks neutron. Vesiniku kolmas isotoop 31H on triitium, mille tuumas on üks prooton ja kaks neutronit. Triitiumi tuum on ebastabiilne, sest prootonid ja neutronid ei ole tasakaalus. Tuumaenergia Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest, kuid tuuma mass on alati väiksem kui üksikute prootonite ja neutronite masside summa. Selle erinevuse (massidefekti) tekitab tuumaosakesi koos hoidev seoseenergia.
Mikromaailma osakeste registreerimine 1) Geiger-Mülleri loendur – trajektooril gaasi iooniseerumine 2) Wilsoni (udu)kamber – osake põhjustab kondenseerumise, trajektoor nähtav 3) Mullikamber – Vedelik, mis on sellisel temperatuuril ja rõhul, et kui osake siseneb kambrisse, hakkab see vedelik trajektoori ulatuses keema 4) Fotoemulsiooni meetod - fotoemulsioonis lõhutakse aine osakesed ära. (fotograafia) Radioaktiivsuse lagunemine – Alfa lagunemine – tuumast heelium välja – alfa lagunemisel tekib uus keemiline element, mille tuuma mass on 4 suhtelise aatommassi ühiku võrra ja tuumalaeng 2 laenguühiku võtta väiksem, kui lähteelemendil Beeta lagunemine – elektron välja – tekib uus keemiline element, mille tuumamass on sama, kuid tuumalaeng ühe ühiku võrra suurem , kui lähteainel Poolestusaeg - Radioaktiivse aine poolestusaeg on aeg, mille jooksul aine aktiivsus väheneb pooleni esialgsest Tuumajäätmete radioaktiivsus
Massidefekt e. tuuma moodustanud osakeste ja tekkinud tuumamassi vahe. Osutub tuumamass alati väiksemaks teda moodustanud prootonite ja neutronite kogumassist. Einsteini energia ja massi seos viitab sellele, et osa massist on muutunud energiaks, st. seoseenergiaks. 11.Mis on tuumareaktsiooni energiaväljund ja kuidas seda leida? Tuuma reaktsiooni energiaväljundiks nimetatakse reaktsioonis osalenud tuumade ja osakeste ning selle käigus tekkinud tuumade ja osakeste seoseenergia vahet . Leitakse massi muutuse kaudu. 12.Milline ebastabiilsus põhjustab -kiirguse ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Kui neutronite või prootonite energiatasemetes on tühikud, siis püüab tuum saavutada madalaimat energiataset kiirates välja ülearuse energia gamma-kiirgusena. Selle kiirguse käigus tuuma olemus ei muutu, aga energia väheneb. 13.Milline ebastabiilsus põhjustab -lagunemise ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Mida kujutab endast osake?
Tuumafüüsika. Põhifaktid:*Aatomid koosnevad + metall-leht kaitseb, tekib lagunemisel, kui elektron lendab laenguga tuumast ja selle ümber kihtidena paiknevatest välja tuumast ja tuumast muutub prooton kiirgus- elektronidest* 99,95% aine massist asub tuumades *1mm elektromagnetlainetus, kõige läbitungivam. Teke a) koosneb pikkusel lõigul mahub 10milj keskmist aatomit *Tuumad on lagunemistega b)koosneb mõnede lagunemistega c) aatomitest kuni 100 000korda väiksemad. Seda tõestas eraldub radioakt. ainetest, kui nukleonid lähevad suure inglise füüsik Ernest Rutherford
· E = mc(ruut) Seoseenergia, eriseoseenergia peab õpikust jurude otsima ? · Tuuma mass tervikuna on väiksem, kui üksikuna tuuma kuuluvate pr, ne masside summa · .. · Massidefekt masis puudujääk näitab, kui palju on pr, ne masside summa suurem tuumamassist · .. · Kui pr ja ne ühinevad, jääb energiat üle, mis tuleneb massi ülejäägist · Üleliigne mass p+n ühinemisel eraldub massidefekt energiana · Pöikeselt tulenev energia on seoseenergia · Seoseenergia sideme tekkimisel eralduv energia tuumade ühinemisel tekkiv energia energia, mis tuleb kulutada, et tuuma lõhkuda üksikuteks koostisosadeks · .. · Eriseoseenergia seoseenergia ühe tuumaosakese kohta Radioaktiivsus · On aatomi lagunemine laetud osadeks nende voogu me registreerime kiirgusena ja teiseks aatomiks, mille keemilised omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad
http://www.abiks.pri.ee AATOMITUUMA EHITSU. ISOTOOBID. TUUMA SEOSEENERGIA. Aatomi tuuma mõõtmed (1014m) on aatomi enda mõõtmetest (1010m) tuhandeid kordi väiksemad. Aatomi mass on aga koondunud peamiselt tuuma. Aatomi tuum koosneb nukleonidest, mida nim prootoniteks ja neutroniteks. Nende massid võrduvad ligikaudu ühe aatommassiühikuga üks aatommassiühik (u) on võrdne 1/12 süsiniku isotoobi 126C aatomi massist (1u = 1,6605402*1027kg = 931,5MeV = 14,924*1011J) Prootonite arv tuumas võrdub e arvuga aatomi elektronkattes
annaabi.ee 
