Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Radioaktiivsus". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
läbitungimisvõime, seoseenergia, radioaktiivsus, elementaarlaengu, nihkereegel, mendelejevi, poolestusaeg, massidefekt, becquerel, voog, ühesuurused, teest, komponent, vaakumis, elektromagnetlained, eespool, isotoobi, tuumajõud, tuumaosakeste, mõjuraadiusKontrolltöö 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
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
tuumajõud tuuma enam koos hoida ning tuum võib laguneda.<--) Isotoobid – keemiliste elementide erimid, millede tuumades on võrdne arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid Ioonid - Keemilised omadused sarnased, kuid füüsikalised omadused erinevad (?) Looduslik radioaktiivsus- looduses on selliseid aineid, mis iseeneslikult kiirgavad radioaktiivkiirgust. Alfa kiirgus - täielikult ioniseeritud heeliumi ioon? Beeta - liikuvate elektronide voog? gamma - ülilühilaineline elektromagnetkiirgus Tehisradioaktiivsus – kunstlikult sünteesitud uute aatomituumade tekitamine 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
kõigil isotoopidel ühesugused. Enamik looduslikke keemilisi elemente on isotoopide segud, millest tulenevad elementide mittetäisarvulised aatommassid. Keemilise elemendi ühed isotoobid võivad olla stabiilsed, teised radioaktiivsed . 2 Nukleonide vastastikmõju iseloomustatakse energeetiliselt tuuma seoseenergiana, see on võrdne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks. Tuuma seoseenergia on töö, mis tuleb teha selleks, et viia tuuma nukleonid üksteisest sellisele kaugusele, kus nad üksteist enam ei mõjuta. Aatomi või tuuma potensiaalne energia on väiksem kõigi tema üksikute koostisosakeste potensiaalsete energiate summast, sest liitudes asetuvad osakesed madalamasse ( kollektiivsesse ) energiaolekusse ning kaotavad seega energiat.. Seoseenergia on selle potensiaalse energia erinevuse mõõt, energia, mida on vaja " teist teed tagasi minekuks ".
Tuumajõud seob nukleonid tuumas ühtseks ehk hoiab tuumaosakesed koos. Massidefekt Vabade nukleonide masside summa on suurem kui tuumaks koondunud sama arvu nukleonide oma. Seda masside vahet nimetatakse massidefektiks. m = Zmp + Nmn M, kus Z on tuuma laenguarv (prootonite arv tuumas), m p prootoni mass, N neutronite arv, mn neutroni mass ja M tuuma mass. Seoseenergia Energia, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks ( E s ). Mida suurem on tuuma seoseenergia, seda stabiilsem ta on. Energiat mõõdetakse elektronvoltides (eV). 1eV = 1,610-19 J Isotoopide kohta võid täiendavalt lugeda: http://et.wikipedia.org/wiki/Isotoop Aatomituuma kohta võid täiendavalt lugeda: http://et.wikipedia.org/wiki/Aatomituum 8. teema radioaktiivsus Radioaktiivsus Teatud keemiliste elementide omadus iseeneslikult kiirata elektromagnetkiirgust või suure energiaga osakesi nimetatakse radioaktiivsuseks (lad. radio+activus - kiirgustoime).
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
teada kokku üle 300 stabiilse isotoobi. Väiksema aatominumbriga elementide stabiilsetes isotoopides on neutronite ja prootonite arv ligikaudu võrdne Raskemate elementide (Z > 30) stabiilsetes isotoopides muutub aga neutronite arv võrreldes prootonitega üha suuremaks, näiteks uraani isotoopis on 92 prootoni kõrval 146 neutronit. Isotoopide esinemissagedus ei ole ühesugune, enamasti domineerib üks või kaks isotoopi. Radioaktiivsus (kr k radius kiir) 1896 Antoine Henri Becquerel Marie ja Pierre Curie Uraan, raadium, poloonium Tuumade iseeneselik kiirgus Radioaktiivsus Radioaktiivsus on tuumade võime iseenesest kiirata. Radioaktiivset kiirgust on kolme liiki (liigitati läbitungimisvõime järgi) kiirgus läbib vaevalt paberilehe kiirgus võib läbi tungida kuni 3 mm alumiiniumilehest kiirgus läbib mitme sentimeetrise pliiplaadi kiirgus Heeliumi tuumade voog kiirgus elektronide voog
Tuumafüüsika füüsika haru, kus uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse · Tuuma löbimõõdu suurjusjärk on 10 (astmes) -14 m · Aatomituuma peamiste karakteristikute hulk kuulub elektrlaeng · Elemendi järjenr Mendelejevi tabelis on sama suur kui tuumalaeng · Lihtaine koosneb ühesuuruse tuumalaenguga aatomitest · Aatomituum koosneb prootonitest (pr) ja neutronitest (ne) · Tuumalaeng q=Ze ( q- keemilise elemendi tuumalaeng; Z laenguarv, mis näitab pr arvu tuumas; e prootoni elektrilaeng) · A= Z + N (N ne arv) · Mn 55 massiarv ( pr + ne); 25 laenguarv (pr arv) · Isotoop keemilise elemendi teisend
Elementidel 1 82 on stabiilsed tuumad. Kõik elemendid alates bismutist (Bi; 82) on ebastabiilsed e. radioaktiivsed. Tuuma suurus võib varieeruda sõltuvalt neutronite arvust tuumas. 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
) Võrdne perioodilisustabeli järjekorranumbriga. Massiarv A – näitab prootonite ja neutronite koguarvu aatomituumas. Neutronite arv N. (A=Z+N) Isotoop – on keemilise elemendi teisend, milles prootonite arv on sama kuid neutronite arv on erinev. 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-
Selleks, et täielikult vabastada prooton tuumast on vaja anda energiat. Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides (MeV) 13 Stabiilsed tuumad Tuuma stabiilsuse tingimused: 1. Püsiva tuuma suurus on piiratud 2. Prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalaimast 3. Neutronite arv peab olema natuke suurem kui prootonite arv. 14 radioaktiivsus Mis juhtub, kui tuuma üks madalamaist energiatasemetest pole lõpuni täitunud? (tuuma ei ole põhiseisundis) Kõrgemalt tasemelt langeb prooton madalamale tasemele. Ergastatud tuum läheb põhiseisundisse ja kiirgab (gamma) kvandi. kui 1 cm paksune pliiplaat vähendab gammakiirgust poole võrra, siis sama efekti saamiseks peab betoon olema 6 cm paksune ja tihendatud pinnas 9 cm paksune. 15 lagunemine
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. Mõjuulatus lõpeb tuuma välispinnalt järsult Aatomituum on kihilise ehitusega, kus erineva raadiusega orbiitidel tiirlevad vaheldumisi prootonid ja neutronid. 2) Milles seisneb massidefekt? – Prootonite ja neutronite üldnimetus on nukleonid. Kui mingi arv nukleone ühinevad aatomituumaks, siis moodustunud tuuma mass on väiksem ühinenud nukleonide kogumassist – seda erinevust nimetataksegi massidefektiks. Osa nukleonide massist muundub energiaks, mis hoiab tuumaosakesi ehk nukleone koos. Seda massi vähenemist nimetatakse massidefektiks. 3) Mis on tuuma 1) seoseenergia, 2) eriseoseenergia, millise ühikuga seda mõõdetakse
Aatommassi ühik: Tuumafüüsikas kasutatav süsteemiväline mõõtühik. Üks AMÜ(u) on võrdne 1/12-ga süsiniku isotoobi 612C aatomi massist.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
3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained) (gammakiired on neutraalsed) ja tuuma mass muutub väga vähe, kuna gamma kiired omavad väga väikest massi. TUUMAJÕUD Tuumaosakeste prootonite ja neutronite vahel mõjuvad erilised jõud, mida nim TUUMAJÕUDUDEKS. Tuumajõud on looduses olevatest jõududest kõige tugevamad ja nende mõjuraadius on väike. Seetõttu võib tuuma kohta öelda, et ta on ,,lühikeste ätega hiiglane". TUUMA SEOSEENERGIA Tuuma seoseenergia all mõistetakse seda energiat, mida läheb vaja tuuma täielikuks lõhkumiseks üksikuteks koostisosadeks. Energia jäävuse seaduse põhjal võib väita, et seoseenergia võrdub selle energiaga, mis eraldub tuuma moodustumisel üksikutest osakestest. Tuuma seoseenergia on väga suur ja ta sõltub tuuma massist. Mõõtes või teades tuuma täpset massi ja kasutades Einsteini valemit relatiivsusteooriast E=mcruut saab määrata tuuma seoseenergia. URAANI TUUMADE LÕHUSTUMINE. AHELREAKTSIOONID
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
kuid ei osale tugevad vastastikmõjus. Neil puudub sisemine struktuur. 6 osakest + 6 antiosakest. Nt elektron, positron, elektronneutriino, antielektronneutriino. 2. hadronid, mis osalevad kõikides vastastikmõjudes. Hadronid koosnevad kvarkidest ja antikvarkidest, mis vabas olekus ei esine. Hadroneid on mitusada. Need kõik va. prooton on ebastabiilsed. Kvark on hardoni koostisosa, mis vabas olekus ei esine. Kvargi elektrilaeng on elementaarlaengu murdarvkordne. u-kvark = üles; d-kvark = alla; c-kvark = sarm; s-kvark = veider; t-kvark = tõde; b-kvark = ilu. Meid ümbritseva mateeria moodustamiseks piisab elektronist, u-kvargist ja d- kvargist(u+d=nukleon). II. Seadused Tuuma massiarv on prootonite ja neutronite arvude summa. A=Z+N Tuuma mass on alati väikem tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summast. Alfalagunemisel tekib uus keemiline element, mis on perioodilisussüsteemis lähteelementidega
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
aatomis? Prootonite arv on sama, mis järjekorra number ja tuuma laeng. Neutronite arv võrdub massiarv prootonite arv või järjekorranumber. 14. Missugused jõud hoiavad koos 1) tuuma ja elektronkatet? 2) Tuumaosakesi? 15.Iseloomusta tuumajõudusid. 1) Mõjuvad nii prootonite kui neutronite vahel 2) Nad on väga tugevad 3) nad on väikese mõjuraadiusega 16. Mis on seoseenegia? Seoseenegia võrdub tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks 17. Mis on massidefekt? Massidefekt tekib selle tõttu, et prootonite ja neutronite ühinemisel vabaneb energia. Massidefekt seisneb selles, et tuumamass on alati väiksem kui tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summa. 18. Milles seisneb looduslik radioaktiivsus ? Looduslik radioaktiivsus on ühtede aatomituumade iseeneslik muundumine teisteks tuumadeks, millega kaasneb mitmesuguste osakeste kiirgumine 19. Radioaktiivsete kiirte liigid . Alfa, beeta, gamma 20. Mis on alfa kiirgus, Beeta kiirgus, ja gamma kiirgus?
ainetest, kui nukleonid lähevad suure inglise füüsik Ernest Rutherford. Kui tuum oleks 1cm siis energiaga olekust väiksema energiaga olekusse | *elusorg. aatom oleks 100 000cm e 1km *Tuumad koosnevad kahjulikud: lõhuvad geene, rikuvad rakkusid jne. Radioakt prootonitest(+laeng) ja neutronitest(laenguta!). prootoni ja lagunemise seadus: igal radioakt ainel on kindel neutroni ühisnimetus: nukleon e tuumaosake. Neid hoiab poolestusaeg T, mille jooksul lagunevad pooled tuumad ja koos tuumajõud *A=N+Z; A-nukleonide arv tuumas(e kiirgus nõrgeneb 2 korda. Graafik- algul langeb kiiresti neutronid ja prootonid kokku) e massiarv; N-neutronide arv; kiirguse intensiivsus, hiljem aeglasemalt, lõplikult ei kao Z-prootonite arv, mis on võrdne elemendi kunagi N=N0/(2t/T), m=m0/(2t/T); N0-aatomite arv alghetkel,
Füüsika. Seetõttu aatomil puudub vanus, on võimatu ette öelda, millal tema poolestub. Poolestusaeg on väga erinev erinevatel radioaktiivsetel aatomitel. On aineid, mille poolestusaeg on ülipikk. (Nt.Uraan t=4,5 miljardit aastat.) On aineid, mille poolestusaeg on pikk (raadium t= 1600 aastat). On aineid, mille poolestusaeg on lühike( päevad, tunnid). On ka aineid, mille poolestusaeg on ülilühike (milli- ja mikrosekundid). Kehtivad järgmised põhimõtted: 1. Mida lühem on poolestusaeg, seda radioaktiivsem on antud element. 2. Mida suurem on järjekorra nr, seda lühem on poolestusaeg. Seetõttu on Mendelejevi tabeli viimaseid elemente väga raske avastada, sest ta kohekohe poolestub. Neid nim ebastabiilseteks elementideks. Isotoobid. Mendelejevi tabeli kõik aatommassid ei ole täisarvud. Põhjuseks: istoopide olemasolu.
neutroneid. Kõikidel elementidel on isotoobid. Isotoobid on ühesuguste keemiliste omadustega. Radioaktiivsus on mõningate isotoopide omadus iseeneslikult (spontaanselt) laguneda, muutudes teisteks isotoopideks või keemilisteks elementideks. Radioaktiivsel lagunemisel muutub aatomi tuum ja sellega kaasneb kiirgus. Radioaktiivse -kiirgus heeliumi tuumade voog (positiivne laeng) kiirguse liigid -kiirgus elektronide voog (negatiivne laeng) -kiirgus väikese lainepikkusega elektromagnetlaine (neutraalne) Poolestusaeg on ajavahemik, mille jooksul radioaktiivse aine mass väheneb 2 korda. m = m0 2 -t T1 / 2 m0 esialgne mass, t kulunud aeg, T1/2 poolestusaeg
neutroneid. Kõikidel elementidel on isotoobid. Isotoobid on ühesuguste keemiliste omadustega. Radioaktiivsus on mõningate isotoopide omadus iseeneslikult (spontaanselt) laguneda, muutudes teisteks isotoopideks või keemilisteks elementideks. Radioaktiivsel lagunemisel muutub aatomi tuum ja sellega kaasneb kiirgus. Radioaktiivse -kiirgus heeliumi tuumade voog (positiivne laeng) kiirguse liigid -kiirgus elektronide voog (negatiivne laeng) -kiirgus väikese lainepikkusega elektromagnetlaine (neutraalne) Poolestusaeg on ajavahemik, mille jooksul radioaktiivse aine mass väheneb 2 korda. m = m0 2 -t T1 / 2 m0 esialgne mass, t kulunud aeg, T1/2 poolestusaeg
A = Z + N; A – massiarv, Z – tuumalaeng, N – neutronite arv isotoobid – sama keemilise elemendi aatomid, millel on erinev neutronite arv ja massiarv nt: massidefekt – nähtus, mille kohaselt aatomituuma mass on tavaliselt väiksem kui selle moodustavate prootonite ja neutronite masside summa, st osa massi on kaduma läinud energiana tuuma moodustamisel. tuumade stabiilsusest: aatomi tuumade stabiilsus sõltub prootonite ja neutronite arvust. seoseenergia on energiahulk, mis on vajalik mingi aatomi või tuuma lõhustamiseks. tuuma siseenergia võrdub tööda, mis tuleb teha selleks, et viia tuuma nukleonid üksteisest sellisele kaugusele, kus nad üksteist ei mõjuta. stabiilsetes isotoopides on neutronite arv võrdne prootonite arvuga. raskete elementide puhul on neutronite arv suurem kui prootonite arv. siseenergia seos massiarvuga: radioaktiivse kiirguse liigid:
Z+N=A nimetatakse tuuma massiarvuks. Isotoop on ühe ja sama elemendi teisend, millel on erinev neutronite arv, aga laenguarv Z on kõigil sama elemendi isotoopidel seesama. Nukleonid on prootonite ja neutronite ühisnimetus. Nukleone seab ühtseks tervikuks tuumajõud. Seoseenergia on energia, mis tuleb tuumale anda selleks, et tuuma lõhkuda üksikuteks nukleonideks. Massidefektiks nimetatakse nukleonide summaarse massi ja tuuma massi vahet. (Tähis m) Eriseoseenergia on seoseenergia ühe nukleoni kohta. (Ühik MeV) Radioaktiivsusuks nimetatakse mingit liiki osakeste iseeneslikku kiirgumist tuumadest. -kiirgus koosneb heeliumi aatomi tuumadest, mis sisaldavad kahte prootonit ja kahte neutronit, kaasneb alati ka -kiirgus. Vastastikmõju tavalise ainega väga tugev -> läbitungimisvõime väike. -kiirgus kiirete elektronide (või positronide) voog. -lagunemisel muundub tuumas üks neutron prootoniks, tekivad elektron ja antineutriino
Eristatakse stabiilseid ja mittestabiilseid (radioaktiivseid) ning looduslikke ja tehislikke isotoope. Ebastabiilsed isotoobid püüdlevad stabiilsuse poole ja lagunevad aja jooksul mõneks stabiilsemaks elemendiks. Looduses esinevad elemendid enamasti isotoopide segudena. Tehislikult on tuumareaktsioonide abil saadud peaaegu kõikide elementide isotoope 8.Radioaktiivsus Radioaktiivne element, Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. Radioaktiivse lagunemise käigus muutub sageli üks radioaktiivne element teiseks, mistõttu esinevad "radioaktiivse lagunemise read"
kiirguse eest kaitseb spetsiaalne varjend (50 cm Takistab? neeldub pea igas aines. (paber, üldiselt kaitseb meid selle paksune betoonsein, 10 cm Kaitse?: puit jne) eest riietus, klaas, puit jne. paksune pliikiht). IONISEERIMISE VÕIME: Neutronite voog -> -kiirgus -> -kiirgus-> -kiirgus Radioaktiivse kiirguse kasutamine- · Tuumaenergeetika · Pommid · Erinevate kivimite vm leidude dateerimine -kiirgus- kiiritusravis (vähkkasvaja), hävitab kiiresti kavavaid rakke neeldub koes./Märgistusmeetodil- märgistatakse aine radioakt
MKTPV väidab, et gaasi rõhk p sõltub gaasimolekulide kontsentratsioonist n ja ühe molekuli keskmisest kineetilisest energiast Ek ja molekuli massist m järgmiselt: p=nmv2 / 2 = nEk sellest järeldub, et...(§43) 42. Molekulide keskmine kineetiline energia ja selle mõõt Ek=mv2/2=3/2kT; k-Bolzmanni konstant 1,3810-23 J/K; T-absoluutne temperatuur. 1 3/2*1,3810-23 . 43. Ideaalse gaasi olekuvõrrand(Clapeyroni - Mendelejevi võrrand) seob omavahel gaasi olekuparameetreid: rõhku p , ruumala V ja temperatuuri T kujul: p V = n R T , kus n on gaasi moolide arv (n=N/V; N/Na=m/M); R=kNa- universaalne gaasikonstant. 8,31 J / (K mol) ; p1V1/T1 = p2V2/T2 p1V1/T1=const. 44. Isoprotsessid gaasist ühest olekust teise ülemineku protsess, mille korral on üks parameetritest jääv. pV/T=const kui T=const, siis isotermiline( ), p=const isobaariline( , ), V=const isohoorne ( ). 45
Elektronid paiknevad aatomi tuuma ümber kihiliselt , seejuures välimises kihis olevate elektronide arv määrab ära aatomi keemilised omadused. Aatomi elektronkatte laeng moodustub elementaarlaengute kordustest . 1 e = -1,6 10 - 19 C . Aatomituum koosneb positiivsetest prootonitest ja neutraalsetest neutronitest . Elektronide arv ergastamata aatomis on võrdne prootonite arvuga , prootoni laeng võrdne elektroni laengu absoluutväärtusega. Prootonite arvu määrab Mendelejevi tabeli elemendi järjekorranumber , prootonite ja neutronite arvude summa - nukleonide arv võrdub M.tabeli massiarvuga MZ X või X M Z või ZXM. Väga suured jõud nukleonide vahel omavad " tugeva mõjujõu "olemuse . Kui aatomi elektronkattes on elektrone rohkem või vähem kui selle aatomi tuumas prootone, muutub aatom elektriliselt laetud iooniks - He + või He - heeliumi puhul . H + on sümboliks prootonile , sest vesiniku positiivne ioon on vesiniku aatomi tuum.
Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. 39. Kirjelda tuumade lõhustumist Tuumade lõhustumine võib olla iseeneslik, kuid eriti hästi tekib kui tuumale langeb neutron. Lõhustumise käigus tuum laguneb kaheks enam-vähem võrdseks kildtuumaks ja vabaneb tavaliselt paar kolm neutronit. Lõhustumisega kaasneb alati ka energia vabanemine. 40. Mis on poolestusaeg? Poolestusaeg on aeg, mille jooksul pooled antud isotoobi tuumad lagunevad. 41. Kriitiline mass ja kui suur on see U jaoks Kriitiline mass on ainekogus, mille ületamisel toimub kiire ahelreaktsioon ehk lõhustumine toimub kogu aine ulatuses hetkeliselt ja vabaneb suur hulk energia toimub plahvatus. Nt: kui U235 on 50kg, toimub lõhustumine. 42. Kirjelda tuumapommi ehitust. Tuumapommis on lõhustuv aine mitmes osas. Iga osa mass on väiksem kui kriitiline mass.
Ainel on kolm agregaatolekut, milles aine võib esineda: gaasiline, vedel ja tahke olek. Ühe oleku erinevate omadustega olekuid nimetatakse faasideks. Näiteks tahke agregaatoleku raames on ainel eri faasides erinev kristallstruktuur. Näiteks tina, mis on üldjuhul pehme ja hõbedase võib madalamal temperatuuril muutuda hallikaks pulbriks. 6. Mida tähendab isotroopia ja anisotroopia? Isotroopia – füüsikaliste omaduste mittesõltuvus suunast. Gaas, vedelik, tahkis. Radioaktiivsus. Anisotroopia – füüsikaliste omaduste sõltuvus suunast. See on omane ainult tahkistele. Valguse murdumine 7. Kirjelda aurumist (ka mikrotasandil) ja kondenseerumine; kummal juhul neeldub, kummal eraldub soojus Aurumine: vedel gaas. Energia neeldub: mol vaheliste vastastikmõju ületamine, vedeliku pindpinevuse ületamine. Kondenseerumine: gaas vedel. Energia eraldub: gaasimolekulide liikumiskiirusvähene. 8
kiiremini. 49.Radioaktiivsus, aatomituumade spontaane lagunemine, radioaktiivse kiirguse liigid. Radioaktiivsus on iseeneslik ebastabiilse isotoobi muutumine teiseks elemendiks millega kaasneb elementaarosakeste, teiste aatomite tuumade või footonite kiirgamine. Tuntakse 288 stabiilset isotoopi ja ~7500 radionukliidi. Stabiilsetes kergemates tuumades on prootonite ja neutronite suhe ~1, raskemates ~ 1:1,5. · Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. · Tuuma lagunemise tulemusena võib tuum jääda ergastatud olekusse, millest väljumiseks kiirgab tuum gammakvandi. Seega kaasneb tuumalagunemisele lisaks alfa- ja beetakiirgusele ka gammakiirgus.
Määramatuse relatsioon. Elektronile lainepikkuse omistamine ja tema asukoha sidumine seisevlaine maksimumidega tähendab, et asukoht on määratav lainepikkuse täpsuseni. (Heisenbergi määramatuse printsiip (relatsioon) seob osakese asukoha ruumis tema kiirusega, ajamomendi aga energiaga.) Pauli keeluprintsiip - Aatomis ei saa olla kaht elektroni, millel oleks samasugune kvantarvude nelik 21. Tuumafüüsika Põhimõisted: aatomituum, tuuma koostisosad, tuumajõud, seose-energia, massidefekt. Tuuma valem: massiarv, laenguarv, nende seos prootonite ja neutronite arvudega. Tuumaenergeetika: selle olemus, ahelreaktsioon, termotuumareaktsioon. Kiirguskaitse: radioaktiivne kiirgus ja seda iseloomustavad suurused; nende SI- ühikud. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on aatomituuma algosake (kr. esimene); Positiivse elementaarlaeguga ning massiarvuga 1 osakest nimetatakse prootoniks; Prootoniga ligikaudu sama massi omav laenguta (neutraalne) osake on neutron.
annaabi.ee 
