võrrandeid.Reaktsioonis osaleva aatomituuma kirjeltataksetema keemilese elemendi tähisega, mille ette kirjutatakse tuuma nukleunide kogu arv ning tuuma prootonite arv. Reaktsioonis osaleb elementaarosakesi, siis neid märgitakse osakese sümboliga. Näiteks footon on Y ja elektron e-. 4 Seosenergia keemias ja tuumafüüsikas Paljudes keemilstes reaktsioonides toimub energia vabanemine . Üks reaktsioon on meile kõigile tuttav ja see on põlemine- süsiniku ja hapniku ühinemine, millee võime sümboolselt kirjutada kujul: C+O2→CO2+4Ev Näide: Seoseenergia on mehaaniline energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks. Mida suurem on seosenergia , seda raskem on terviku lammutamine ja vastupidi. Süsteem , mis on seotud olekus, omab madalamat potentsiaalset energiat kui tema koostisosad üksinda
sest sealsed tuumajõud ei suuda tuumasid enam hästi koos hoida ning on n-ö lagunemise äärel. Vahel lõhustuvad nad isegi ilma ühegi nähtava põhjuseta ehk spontaanselt. Kõige paremini saab tuumasid lõhustada liigse neutroni abil (sest neutronil puudub laeng). Neelates liigse neutroni, tuum ergastub ja laguneb kaheks kildtuumaks, millest omakorda väljub kaks-kolm neutronit. Kõige paremini lõhustuvad neutronite toimel uraani isotoobi ja plutooniumi isotoobi tuumad. Juhtimatu ahelreaktsioon leiab aset tuumapommis , aga enamasti on ahelreaktsioon ikkagi juhitav. TTR on juhtimatu tuumareaktsioon. Plutooniumi toodetakse tuumareaktorites. Lisa Tuumarelvast Esimene tuumapomm lõhati USA-s Nevada kõrbes 16. Juulil 1945. Aastal. Pommid, mis heideti Jaapanile, olid mõlemad samaväärsed 20 000 tonni lõhkeainega. Nii aatomi- kui ka vesinikupommidelõhkemise puhul levib väga suur valguskiirgus, seejärel tugev purustav lööklaine ja viimaks kõike hävitav radioaktiivne kiirgus.
Seda massi vähenemist nimetatakse massidefektiks. 3) Mis on tuuma 1) seoseenergia, 2) eriseoseenergia, millise ühikuga seda mõõdetakse? – Tuuma 1) seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis kuluks tuuma lõhkumiseks üksikuteks osadeks – prootoniteks ja neutroniteks. 2) eriseoseenergiaks nimetatakse energiat, mis kulub üksiku tuumaosakese eraldamiseks aatomituumast. 4) Kirjelda tuumareaktsioone: 1) raskete tuumade lõhustumisreaktsioon ehk ahelreaktsioon, 2) termotuumareaktsioon ehk kergete tuumade ühinemisreaktsioon? – Tuumareaktsiooniks üldiselt nimetatakse aatomituumade muundumisi vastastikmõjus teiste tuumadega või osakestega (prootonid, neutronid, alfaosakesed, footonid jne). Tuumareaktsioonidega kaasneb alati soojusefekt – st reaktsioonil eraldub või neeldub soojus, mis ületab miljoneid kordi keemilisel reaktsioonil (näiteks põlemisel) eralduva soojushulga
lakkab. 2,2*10-15m tuuma mõjuraadius). Küllastatavus- ühe nukleoni ümber mahub teatav arv nukleoneid, naabernukleonite vahel on tugev vastastikmõju (veetilk). 3)Tuumamass:aatommassiühikutes( 1/12 612C aatomi massist). Ühele AMÜ-le vastavalt Einsteini valemile E=mc2. 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:
Kui keemilistes reaktsioonides toimuvad aatomite ja molekulide ümberkorraldumisedjne siis tuumareaktsioonides toimuvad protsessid, kus tuumad võivad ühineda ümber korralduda ja laguneda . Tuumade ühinemisi , ümberkorraldumisi ja lagunemisi nim tuumareaktsioonideks, mis tavaliselt toimuvad aatomituumade põrkumisel teiste tuumade või elementaarosakestega, radioaktiivse lagunemise jaoks pole aga väliseid põhjuseid vaja. Liitosakese seoseenergia on võrne minimaalse tööga mis kulub selle liitosa lõhkumiseks koostisosadeks. Tuuma seoseenergia oleneb üsna omapärasel viisil massiarvus, mugavaim on seda sõltuvust
elektro-magnetlaine 15. Alfa- lagunemisel kaotab tuum kahekordse elementaarlaengu suuruse positiivse elektrilaengu ning tema mass väheneb ligikaudu nelja aatommassi ühiku võrra element nihkub perioodilisuse süsteemis kahe ruudu võrra ettepoole. Beeta- lagunemisel lendab tuumast välja elektron, mille tõttu tuumalaeng suureneb ühe ühiku võrra, tuuma mass aga jääb samaks element nihkub ühe ruudu võrra perioodilisuse süsteemi lõpu pool. 16. Poolestusaeg- iga radioaktiivse isotoobi jaoks on olemas kindel aeg (poolestusaeg), mille jooksul tema kiirguse intensiivsus väheneb poole võrra. 17. Tuumareaktsioon- protsesse, kus tuumad võivad ühineda, ümber korralduda ja laguneda. *Tuumareaktsioonid *Raskete tuumade lõhustumine *Kergete tuumade liitumine *Süntees 18. Raskete tuumade lõhustamise reaktsioon- protsess, tuumareaktsioon, mille puhul suur aatomituum laguneb väiksemateks aatomituumadeks. 19
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? 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.
Mõisted. Tuumareaktsioon-tuumade ühinemine, ümberkorraldumine ja lagunemine. Termotuumareaktsioon-kergete tuumade ühinemist, mis saab toimuda ainult väga kõrgetel temp.(nt. päike) Raskete tuumade lõhustumine-toimub eelkõige peri. Tabeli lõpus olevate suurte tuumadega, sest nende tuumajõud ei suuda neid enam hästi koos hoida ja piisab ainult 1 neutronist, et neid tuumi ergastada- deformeerub-laguneb 2 kildtuumaks. Tekkinud tuumad hakkavad üksteisest kiirelt eemalduma ja selle käigus vabaneb paar kolm neutronit. Tuuma seoseenergia-on võrdne minimaalse tööga, mis kulub selle liitosakese lahutamiseks koostisosadeks. Vesinikpomm-toimub kergete tuumade ühinemine. Seal saadakse vajalik temp.aatompommilõhkamisel, mille tulemusena pannakse ühinema vesiniku raskete isotoopide(D) ja liitiumi tuumad. Kriitiline mass-aine kogus, mille ületamisel toimub kiire ahelreaktsioon ja ainehulk plahvatab u. mikrosekundi jooksul
Tuumaenergia Tuumaenergeetika on üks süsinikuvaba energeetika liike, sest tema tootmisel ei toimu süsinikku sisaldava kütuse põletamist ning õhku satub väga vähe globaalset soojenemist põhjustavaid süsinikuühendeid. Samas ei ole tuumaenergia taastuvenergia, sest teda saadakse tänapäeval fossiilsest kütusest uraanist - mille varud on lõplikud ja ammenduvad lähema saja aasta jooksul. Füüsikalised alused Kasutatud jooniseid veebidest http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html ja http://www.hpwt.de/Kerne.htm Keemilised elemendid ja isotoobid Aatomid koosnevad positiivselt laetud tuumast, milles sisalduvad prootonid ja neutronid; ning
jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5.Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarv väljendab tuumalaengu suurust elementaarlaengutes ja võrdub prootonite arvuga tuumas tuumas või elektronide arvuga aatomi elektronkattes. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6.Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on sama elemendi erineva massiarvuga tuumad. Massiarvu erinevus tuleb erinevast neutronite arvust. Ühesugune on neil prootonie arv, kuid erinev võib olla neutronite arv ja seega ka massiarv 7.Millised on stabiilse tuuma tingimused? 1. Püsiva tuuma suurus peab olema piiratud. 2. Prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalamast 3. Reeglina on stabiilses tuumas neutroneid veidi rohkem kui prootoneid. 8.Mida nimetatakse tuuma seoseenergiaks?
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. Mis on ja kelle poolt avastati looduslik radioaktiivsus? Loodusliku radioaktiivsuse avastas Becquerel, tehes katseid uraanisooladega.
Tuumade lõhustumine- esineb selliseid isotoope, mille tuum jaguneb nautroni toimel kaheks ligikaudu võrdse suurusega tuumaks. Sellist reaktsiooni nim tuuma lõhustumiseks. Lõhustumisega kaasneb alati mõne vaba neutrioni väljalendamine, sest suurtes tuumades on neid prootonitega võrreldes rohkem. Ühtlasi vabaneb energiat, umbes miljon korda rohkem kui sama hulga aine põlemisel, sest tuumajõud on palju tugevamad kui elektrone siduvad elektrilised jõud. Mõne isotoobi tuum lõhustub iga kord, kui kohtub neutroniga, st ta ei vaja selleks neutroniga kaasa toodud lisaenergiat. Sel juhul võivad ka lõhustumisel tekkinud neutronid uusi lõhustumisi esile kutsuda. Sellist nähtust, kus reaktsioon põhjustab sellesama reaktsiooni jätkumist naaberaatomitel, nim ahelreaktsiooniks. Keemiliste reaktsioonide puhul oleks ahelreaktsioon näiteks lõkke põlemine, sest põlemisel tekkinud soojus süütab üha uued kütusekogused
RAK: *termotuumapomm e VESINIKPOMM ja termotuumareaktor, -> vesinikpommis vabaneb energia lühikese ajavahemiku jooksul, -> raskete tuumade lõhestumisel neelab tuum lisa neutroni, muutub ebastabiilseks ja lõhustub tuumadeks. Selle käigus vabaned energia, Ahelreaktsioon on nähtus, kus reaktsioon põhjustab sama reaktsiooni jätkumise naaberaatomites. Kriitiline mass on lõhustuva aine väikseim mass, mille korral tekib ahelreaktsioon. Tuuma seoseenergia on võrdne tööga, mis kulub tuuma koostisosadeks lahutamiseks. Massidefekt on erinevus tuuma massi ja selle moodustavate üksikute nukleonide masside summa vahel. Tuumamass on alati väiksem kui tuuma moodustavate osakeste massi summa. Aatommassiühik on 1/12 süsiniku isotoobi 12C aatommassist. Ioniseeriv kiirgus on võimeline aatomitest ja molekulidest elektrone välja lööma. Ioniseerivateks kiirgusteks loetrakse a, b, y, röntgen ja neutronkiirgus, aga ka ultravalgus
protsessi käigus tekib elektron. -kiirgus on elektronide voog. Tekkiv uus tuum on ergastatud ja -lagunemisega kaasneb -kiirgus. -lagunemine tuumast vabaneb -osake ehk heeliumi tuum. See juhtub, kui tuum on liialt suur. Kaasneb -kiirgus Seoseenergia iseloomustab osakeste seotust tuumaga, energia, mis utleks anda osakesele, et ta vabaneks tuumast. Isotoop keemilise aine teisendid, mis erinevad üksteisest neutronite arvu poolest. Poolestusaeg aeg, mille jooksul antud isotoobi kogus väheneb radioaktiivse lagunemise tõttu kahekordselt. Tuumajõud tugevaim jõud looduses, aga väikse mõjuraadiusega. Tavaliselt on aatomituumad stabiilsed. Kui vähemalt üks neist tingimustest pole täidetud, hakkab tuum lagunema 1.)uma võimalik suurus on piiratud, suured tuumad muutuvad ebapüsivaks prootonite tõukumise tagajärjel. 2.)stabiilsetel tuumadel on energiatasemed täitunud järjest. 3.)stabiilses tuumas peab alati olema neutroneid veidi rohkem kui prootoneid.
ettepoole. 14. Sõnasta nihkereegel beetakiirguse kohta. - lagunemisel suureneb tuuma laeng ühe võrra ja element nihkub perioodilisuse tabelis ühe koha võrra tahapoole. 15. Millised tingimused peavad olema täidetud, et tuum oleks stabiilne? Tuum on stabiilne, kui prootoneid ja neutroneid on sama palju. Kui neutronite arv aatomis erineb oluliselt energeetiliselt kõige soodsamast (kõige madalama seoseenergiaga), on tuum ebastabiilne. 16. Mida iseloomustab radioaktiivse isotoobi poolestusaeg? Radioaktiivse isotoobi poolestusaeg loetakse konstantseks. See võib ulatuda ajast, mis on pikem universumi vanusest kuni sekundi murdosani. 17. Kuidas on poolestusaeg seotud ühe konkreetse tuuma elueaga? Mida suurem on poolestusaeg, seda kauem aine säilib. Stabiilsete isotoopide poolestusaeg radioaktiivsel lagunemisel loetakse lõpmata suureks. 18. Millised muundumised toimuvad keemiliste reaktsioonide käigus? Mis püsib keemilistes reaktsioonides muutumatuna?
14. Sõnasta nihkereegel beetakiirguse kohta. - lagunemisel suureneb tuuma laeng ühe võrra ja element nihkub perioodilisuse tabelis ühe koha võrra tahapoole. 15. Millised tingimused peavad olema täidetud, et tuum oleks stabiilne? Tuum on stabiilne, kui prootoneid ja neutroneid on sama palju. Kui neutronite arv aatomis erineb oluliselt energeetiliselt kõige soodsamast (kõige madalama seoseenergiaga), on tuum ebastabiilne. 16. Mida iseloomustab radioaktiivse isotoobi poolestusaeg? Radioaktiivse isotoobi poolestusaeg loetakse konstantseks. See võib ulatuda ajast, mis on pikem universumi vanusest kuni sekundi murdosani. 17. Kuidas on poolestusaeg seotud ühe konkreetse tuuma elueaga? Mida suurem on poolestusaeg, seda kauem aine säilib. Stabiilsete isotoopide poolestusaeg radioaktiivsel lagunemisel loetakse lõpmata suureks. 18. Millised muundumised toimuvad keemiliste reaktsioonide käigus? Mis püsib keemilistes reaktsioonides muutumatuna?
a. Marie ja Pierre Curie'd uurisid uraaniühendite kiirgust 1898.a. Marie ja Pierre Curie'd avastasid kaks uut radioaktiivset metalli poloonium ja raadium. 9. teema - tuumareaktsioonid: lõhustumine Aatomituumade muundumine vastastikmõjus mingi teise osakese või teise tuumaga Tuumareaktsioon on välismõju tulemusel toimuv protsess. Tuuma mõjutavad osakesed: - osakesed, neutronid, prootonid, footonid jt. Tuumareaktsiooni käigus toimub energia neeldumine või eraldumine. Esimene tuumareaktsioon toimus 1917.a. E. Rutherfordi poolt. + + ¦H + + Lõhustumine 1938.aastal saksa tuumafüüsikud O. Hahn ja F. Strassmann uraani tuuma pommitamisel neutronitega tekib broom. Protsess, milles raske ebastabiilne tuum lõhustub kaheks (või rohkemaks) kergemaks, enam-vähem võrdse suurusega tuumaks. Seejuures kiirgab ta 2-3 neutronit ja suur hulk energiat. Lõhustumisel kasutatakse tuumade pommitamiseks aeglaseid neutroneid. Kiired neutronid ei suuda lõhustumist esile kutsuda
a halb, b keskmine, y hea. Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt? Massiarv 4, koguarv 2 võrra väiksemaks Kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Üks neutron muutub prootoniks, elektroniks ja neutroniks. Mis toimub tuumas gammakiirgusel? Toimub kvantide kiirgamine. Kas kõik ühe elemendi isotoobid on stabiilsed? Ei Kas kõikidel elementidel on stabiilseid isotoope? Ei Kirjelda tuumajõudude iseloomu! Ulatus väga väike, mõjutavad ühesuguselt Tuumaenergia 1.Mis on tuumareaktsioon?Võrdle seda keemilise reaktsiooniga. Tuumade muundumine. Tekivad uued keemilised elemendid. Keemilise reaktsiooni tagajärjel tekivad uued ained. 2.Mis on seoseenergia?Too näiteid! Energia, mis tuleb kulutada, et lõhkuda tuum. 3.Kuidas oleneb tuumade seoseenergia massiarvust? Mida suuremaks läheb massiarv, seda suuremaks läheb seosearv. 4.Missugustes tingimustest on võimalik kergete tuumade ühinemine? Väga kõrgete temperatuuride juures. 5.Too näide lihtsamast sünteesireaktsioonist
a halb, b keskmine, y hea. Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt? Massiarv 4, koguarv 2 võrra väiksemaks Kuidas muutub tuum alfalagunemisel? Üks neutron muutub prootoniks, elektroniks ja neutroniks. Mis toimub tuumas gammakiirgusel? Toimub kvantide kiirgamine. Kas kõik ühe elemendi isotoobid on stabiilsed? Ei Kas kõikidel elementidel on stabiilseid isotoope? Ei Kirjelda tuumajõudude iseloomu! Ulatus väga väike, mõjutavad ühesuguselt Tuumaenergia 1.Mis on tuumareaktsioon?Võrdle seda keemilise reaktsiooniga. Tuumade muundumine. Tekivad uued keemilised elemendid. Keemilise reaktsiooni tagajärjel tekivad uued ained. 2.Mis on seoseenergia?Too näiteid! Energia, mis tuleb kulutada, et lõhkuda tuum. 3.Kuidas oleneb tuumade seoseenergia massiarvust? Mida suuremaks läheb massiarv, seda suuremaks läheb seosearv. 4.Missugustes tingimustest on võimalik kergete tuumade ühinemine? Väga kõrgete temperatuuride juures. 5.Too näide lihtsamast sünteesireaktsioonist
Tuumaenergia ja selle kasutamine Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma kokkupõrge, millele järgneb uute aatomituumade teke. Aatomituuma lagunemisel on tegemist tuumareaktsiooniga ainult siis, kui laugememine on põhjustatud kokkupõrkest mõne elementaarosaksesega. Tuumareaktsioonide võrrandeid kirjutatakse täpselt nagu keemiliste reaktsioonide omasid. Energia tekib selles reaktsioonis raske tuuma ehk uraani lagunemisel või kergete tuumade liitumisel. Enargiat saab
Tuuma koostis:prooton+(Z), neutron0(N)mis on looduslik radioaktiivsus? A Becquerel; keemiliste elementide aatomituumade iseeneslik lõhustumine, mille käigus vabaneb radioaktiivne kiirgus ja tuumad võivad muutuda teiste elementide tuumadeks Mis on poolestusaeg:aeg,mille jooksul antud isotoobi kogus väheneb radioaktiivse lagunemise tõttu kahekordselt. Mis on isotoop:Ühe elemendi erineva massiarvuga tuumad.(võib olla erinev neutroni arv) Kriitiline mass on minimaalne aine mass, mis on vajalik ahelreaktsiooni kaivitamiseks. Paljunemistegur- Ühe tuuma lõhustumisel tekib 2neutroni, mis mõlemad neelduvad ainekoguse teistes tuumades, kutsudes esile vastavalt 2 uut õhustumist.(nt2;4;8;16etc )Millised on Tuumareaktori põhiosad ja ülesanne? Põhiosad: soojusvaheti, soojuskandja, juhtvardad,varje ,tuumkütus, aeglusti Ülesanne: Tuumade
Üldvalem: Poolestusaeg – ajavahemik, mille jooksul pooled radioaktiivse aine tuumadest on lagunenud. Tuumareaktsioon – aatomituumade muundumine vastastikmõjus mingi osakese või teise tuumaga. Kutsub esile mingisugune välismõju. Sobivaim osake esilekutsumiseks on neutron, tal puudub laeng ja tuumareaktorites tekkivat neutronivoogu saab ära kasutada. Tuumareaktsioonides vabaneb energia osakeste seoseenergia arvel. Kriitiline mass – on lõhustuva aine väikseim mass, mille korral tekib ahelreaktsioon. Ahelreaktsioon – nähtus, kus reaktsioon põhjustab sama reaktsiooni jätkumise naaberaatomites. Massidefekt – erinevus tuuma massi ja selle moodustavate üksikute nukleonide masside summa vahel. Neeldumisdoos – näitab aines neeldunud kiirgusenergia hulka massiühiku kohta. Mõõtühik grei 1Gy=1J/1kg Suhteline bioloogiline efektiivsus (SBE) – näitab, mitu korda on antud ioniseeriva kiirguse doos väiksem sama kahjustuse esile kutsunud gammakiirguse doosist.
*kriitiline mass-kasutatakse igast lõhustumisest tekkinud neutroneist ära keskmiselt üks uue lõhustumise tekitamiseks ja reaktsioon kulgeb muutumatu kiirusega. *pommi lõhkamiseks surutakse kaks poolkerakujulist ainekogust tavalise lõhkeaine plahvatuse abil kokku suuremaks kehaks, mille masson ülekriitiline. Ülekriitilises ainekoguses neeldub niipalju neutroneid, et nende hulk kasvab järjest ning areneb ahelreaktsioon. 11. termotuumareaktsioonid *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
Kas energiasaagis sõltub ka konkreetsest ahelast? *Ei sõltu. Tähtis on alg-ja lõpp-tuumade seoseenergia 9.Miks ehitatakse termotuuma- ehk vesinikupomme selle asemel, et suurendada tavalise tuumapommi võimsust? *Sest vesinikupommi plahvatus ületab sadu kordi tavalise tuumapommi võimsuse 8.Miks ei saa reaktor töötada ilma neelajata *Töötingimused reaktoris muutuvad pidevalt. Kütuse hulk väheneb. Neelajaga saab paljunemistegurit reguleerida. 7.Nimetaga 2 põhjust, miks ei saa ahelreaktsioon toimuda prootonite toimel. *Suurtes tuumades on alati neutronite ülekaal, lõhustamisel ei saa vabaneda prootoneid *Kulonilise tõukumise tõttu on prootonil vähe võimalusi läheneda uuele tuumale 6.Kuidas muutub tuumareaktsiooni iseloom, kui selle tekitamiseks rakendada järjest suurema energia prootoneid? *Väikestel energiatel toimub elastne põrge, edasi tekib tuum Z->Z+1. Suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest rohkem osakesi välja, lõhub tuuma kildudeks 5
-kiirgus koosneb ülisuure energiaga elektromagnetkiirgust, laenguta. Neutronkiirgus-kõige ohtlikum radioaktiivse kiirguse liik, tekib raskete aatomituumade spontaansel lõhustumisel, kaudselt ioniseeriv kiirgus 10. Seoseenergia- energia, mida on anda vaja osakesele , et teda täielikult tuumast vabastada. 11. Massidefektiks nim. masside vahet ning nukleonide masside summat. M=(Z*Mp+N*Mn)-Mt 12. Poolestusaeg (T) on aeg, mille jooksul radioaktiivse isotoobi aatomite arv väheneb 2 korda. 13. Tuumade lõhustumine- Reaktioon, kus isotoobi tuum jaguneb neutroni toimel kaheks ligikaudu võrdse suurusega tuumaks. Nt. Tuumapommi lõhkemine 14. Sünteesireaktsiooni on kergete tuumade ühinemisreaktsioonid. Nende 2 2 4 tekkimiseks vaja kõrget temperatuuri(100milj °). Nt: 1 H + 1 H => 2H 15. Tuumapomm on suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus vabaneb raskete
Looduslik radioaktiivsus tuumade iseeneslik seesmine ümberkorraldumine, mille tagajärjel tuum paiskab välja osakesi (heeliumi tuum), osakesi (elektron) või - osakesi (suure energiaga valgus kvant), muutudes - ja kiirguse puhul teiste keemiliste elementide tuumadeks. Tuumajõud aatomituuma koos hoidvad lühikese mõjuraadiusega, tunduval tugevama elektrijõude või elektrilaenguvahelistest jõududest. Tuumareaktsioon reaktsioon kus tuumad ühinevad, ümber korralduvad või lagunevad. Seoseenergia liitosakese seosenergia on võrdne minimaalse tööga, mis kulub selle liitosakese lahutamiseks koostisosadeks. Ahelreaktsioon tuumale mõjuv neutron poolitab tuuma, põrkudes tagasi ja poolitades uuesti omakorda tuumad jne. Ahelreaktsioon on protsess, mille käigus protsessi lõpptulemus (või kõrvaltulemus) käivitab uue samatüübilise protsessi. Ahelreaktsioon on iseennast võimendav sündmuste ahel
neutron- laeng puudub, neutraalne osake, mis ülekriitilise massi saavutamisel. suurendab tuuma massi tuumareaktor(milleks ta on mõeldud): massiarv- prootonite ja neutronite koguaev kasuliku energia tootmiseks (A=Z+N) isotoop- erineva prootonite ja neutronite termotuumareaktsioon: tuumareaktsioon, kus arvutdega tuum/aatom kergemate aatomituumade tuumaühinemise tulemusel kõrge temperatuuri ja rõhu juures nukleon- selle hulka kuuluvad prootonid ja tekivad raskemad aatomid. neutoronid Termotuumapomm: e. Vesinikupomm, tuumajõud e. Tugev jõud e. Tugev
Seosenergia- energia , mis kulub tuumaosakeste eraldumiseks. Sõltub massiarvust. Termotuumareaktsioon- tuumad ühinevadm korraldavad end ümber ja lagunevad. Kriitiline mass- väikseim kogus uraani , mis reageerib 50 kg uraani , 250g uraan + peegelseinad. Ahelreaktsioon- aine liikumine edasi ja muutumine teiseks aineks( kasutatakse nt tuumareaktoris). Tuumareaktor- kasutatakse energiablokkidena tuumaelektrijaamades ja laevades. Kiiritustõbi- äge( lühiajaline , suur kiirgus), krooniline ( pikkaajaline , võike kogus)
tugevaim, ei mõjuta magnet-, elektriväli, liigub valguse kiirgusega, suur läbitungimisvõime. Poolestusaeg aeg, mil isotoop kaotab poole radioaktiivsusest. Isotoop element, keemilistelt omadustelt sama, füüsikalistelt erinevad. Radioaktiivse lagunemise seadus N=No*2-t/T (ühik rad.akt. osakest), No=m/M*Na (No-rad.aat. arv ajahetk, T-poolestusaeg, t-aeg). Radioaktiivsete ainete eluiga aeg, mille jooksul pool radioaktiivsusest kaob. Raskete tuumade lõhustumine ahelreaktsioon, lõhustumisel kasutatakse neutronitega pommitamist, eralduvad neutronid ja energia. Kriitiline mass aine vähim mass, kus reaktsioon toimub rahulikul teel. Paljunemistegur antud põlvkonna ja eelmise põlvkonna neutronite arvu suhe. Tuumareaktor osad peegeldi,kaitse,aeglusti,vardad, ülesanne juhitav ahelreaktsioon. Sünteesireaktsioonid kergete tuumade ühinemisreaktsioonid, vaja kõrge temperatuur. Tuumafüüsika rakendusi energia tootmine, isotoopide
tabeli keskpaigas asuvad elemendid, nt krüpton, baarium, pallaadium jt. Nende elementide tuumade moodustamiseks on vaja vähem neutrone kui neid on uraanil, mille tõttu osa neutrone jääb üleliigseks. Need neutronid haaravad uusi uraani tuumi ja lõhuvad need uuteks kildudeks (uuteks elementideks). Nüüd juba vabaneb kahe kahe- või kolmekordne kogus neutroneid, mis kutsuvad esile uued jagunemised. Selles seisnebki ahelreaktsioon . eralduv energia on suur. Nt 1 kg uraanis leiduvate tuumade jagunemisel vabaneks sama energia, mis võrdub 2000 tonni söe põletamisel. Jagunemise protsessid toimuvad erakordselt kiiresti (praktiliselt silmapilkselt). Tohutu suure energiahulga eraldumine toimub tugeva plahvatusena. Ahelreaktsioon on võimalik uraani isotoobi U (ül 235, all 92) puhul. Plahvatus võib siiski toimuda ainult sel juhul kui uraani tükkide massid on suuremad teatud kindlast, nn
elementaarosakesed näiteks elektronid, neutriinod, kvargid ja footonid 2. Nähtused Luminestsents - aine poolt väljakiiratud valgus, mis ületab samale temperatuurile vastavast soojuskiirguse taset, kusjuures luminestsentsi tekkimiseks on vajalik mittesoojusliku energia juhtimine ainesse (valgusega kiiritamine, elektrivool, keemiline reaktsioon, elektronidega pommitamine) Tuumaplahvatus - raskete tuumade lõhustumise kontrollimatu ahelreaktsioon, mille kulgemist kirjeldab neutronite paljunemistegur (antud põlvkonna neutronite arv ja eelmise põlvkonna neutronite arvu suhe). Kui neutronite paljunemistegur on ühest oluliselt suurem, siis kulgeb reaktsioon üha ägedamalt ja väljub lõpuks kontrolli alt (toimub plahvatus). Pikkuse kontraktsioon - liikuva keha pikkuse lühenemine; tekib mistahes liikumise sihilise pikkuse puhul; põhjuseks on ümbritseva süsteemi liikumatus
3. Mis on kergete tuumade ühinemisreaktsioon? kui kaks kerget ainet kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul ühinevad ning tulemuseks on tohutu energia ( näiteks kahe vesiniku ühendumisel) 4. Millised on tuumareaktsiooni toimumiseks vajalikud tingimused? Kõrge temp ja kõrge rõhk. 5. Milles seisneb raskete tuumade lõhustumine? Tuumade lagunemine kaheks kergemaks kildtuumaks, võime saada tuumaenergiat. Lõhustumine toimub neutronite toimel. 6. Miks rasked tuumad lõhustuvad? Kuna see on kõikidele rasketele tuumadele energeetiliselt soodus. 7. Mis on ahelreaktsioon? Kui meil on tegemist puhta U-235-ga, siis selles võib tekkida plahvatuslik ahelreaktsioon. St kui 1 neutron lõhustab esimese uraanituuma, selle käigus tekkinud 2 neutronit lõhustavad juba 2 uraanituuma jne. 8. Mis kriitiline mass? Vähim ainekogus ahelreaktsiooni iseeneselikuks käivitamiseks. 9. Mis on tuumareaktsioon? Tuumareaktsioon on reaktsioon mille käigus
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 aatomeid -osakestega, tekkib suure läbistamisvõimega kiirgus (väga radioaktiivne). Tegu polnud aga -kiirgusega, vaid mingi suure massiga osakesega. Osake mis ei oma laengut, kuid mille massiarv sarnane prootoni massile on neutron. · Tuumareaktsioon Tuumareaktsiooniks nimetatakse kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. · Radioaktiivsuse kolm liiku, kuidas tekivad Radioaktiivsus tekib kui tuuma stabiilsuse tingimised on mingil moel rikutud. Stabiilsuse tingimused: 1. Püsiva tuuma suurus on piiratud. 2. Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
