Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Tuumafüüsika kokkuvõte". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
tuumad, reaktsioon, seoseenergia, aatomituuma, elektron, massidefekt, alfaosake, heelium, ahelreaktsioon, tuumajõud, nukleonid, poolestusaeg, tuumareaktsioon, lagunemine, alfaosakese, tuumafüüsika, tuumareaktsiooni, radioaktiivsus, neutronid, massiarv, summast, aatomituumad, tuumale, voog, eriseoseenergia, seadustest, nihkereeglid, lõhustumineZ X A -4 Z- 2 Y + He 4 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
Bohri postulaadid 1) Aatomid võivad eksisteerida nn. statsionaarsetes olekutes, kus nad energiat ei kiirga 2) Üleminekul ühest kvantolekust teise, aatom, kas kiirgab või neelab footoni või mitu footonit Tugev interaktsioon=tuumajõud tugeva interaktsiooni ülesandeks on prootonid ja neutronid tuumadeks siduda. Tuumajõud on jõud, mis mõjuvad prootonite ja neutronite vahel aatomituumas. (Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos 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.<--) Isotoobid – keemiliste elementide erimid, millede tuumades on võrdne arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid Ioonid -
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 madalaimast e tuum peab olema energeetiliselt põhiseisundis. 3
= tuumalaeng 6 Prootonneutronmudel Massiarv on prootonite ja neutronite summa. A = Z + N A massiarv Z prootonite arv ehk laenguarv N neutronite arv A X X keemilise elemendi sümbol Z 7 Näited Heeliumiaatomi tuum alfaosake, 4 2 He mille massiarv on 4, laenguarv 2 Uraaniaatomi tuum, mille massiarv on 238, laenguarv 92. Seega on selles 146 neutronit. 238 92 U 8 Isotoobid Ühel elemendil võib 1 olla erineva massiarvuga 1 H Tavaline ehk kerge vesinik tuumi, ehk teisiti neutronide arv võib olla erinev. 2
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.
lainepikkusest. Nt. alfalaguminine või nt. samal põhimõttel töötab tunnelmikroskoop. Kvantarvud Enamasti täisarvud, mis kirjeldavad elektronide asukohta aatomis.1)Peakvantarv n = 1,2 ... (elektronkihid) (kaugus tuumast).2)Orbitaalkvantarv l = 0,1,2...n-1 (orbiidi kuju).3)Magnetkvantarv m = 0, +-1; väärtused l ja l vahel (orbiidi asend ruumis).3)spinn = ½ ja ½ (elektroni pöörlemine kas päri või vastupäeva) Radioaktiivsus ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Radioaktiivsuseks nimetatakse ka ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. Tuuma lagunemine võib toimuda nii alfa- kui ka beetalagunemise teel. Alfalagunemise puhul kiirgab tuum alfaosakese ning beetalagunemise puhul elektroni. Aatomituuma koostis Aatomituumas paiknevad neutraalsed neutronid ning positiivse laenguga prootonid. Isotoobid Mingi keemilise elemendi aatomi tüübid, mis
1. teema aatomifüüsika, aatomimudelid Aatomifüüsika käsitleb keemiliste elementide algosakestes - aatomites toimuvaid protsesse. Aatomifüüsika kitsamas mõttes tegeleb aatomite elektronkatete uurimisega; aatomituumas toimuvaid protsesse uurib tuumafüüsika. 1. J. J. Thomson 1903. a. - esimese aatomimudel. Thomsoni aatomimudel kujutas endast sfäärilise sümmeetriaga homogeenset positiivset laengut, mille väljas liigub elektron. 2. Rutherfordi planetaarne aatomimudel 1911.a. Elektronid tiirlevad tuuma ümber, meenutab Päikesesüsteemi ehitust. Oli õige mittekiirgava aatomi suhtes. 3. Bohri aatomimudel 1913.a. Seotud Bohri postulaatitega. Selgitavad, millal aatom kiirgab, millal neelab valguskvante. Rutherfordi katse skeem A - osakeste allikas; K - märklaud (kuldleht);
Tuumafüüsika - füüsika haru, kus uuritakse aatomituuma ehitust ja selles toimuvaid protsesse Tuuma mõõtmed: 10-15m, tuumalaeng on positiivne Prooton positiivse laenguga aatomituuma osa Neutron neutraalne aatomituuma osake Nukleon prootoni ja neutroni ühisnimetus Tuumajõud seob nukleone ühtseks tervikuks, tingitud tugevast vastastikmõjust, mis on 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
Tuumafüüsika (Ainsaar) 1. Milline on aatomi ja tema tuuma suurusjärk? Aatomi läbimõõt on suurusjärgus 10-10, tuumal aga 10-15 2. Mis määrab aatomi massiarvu? Aatomi massiarvu määrab prootonite ja neutronite koguarv (A=Z+N) 3. Kuidas paiknevad tuumaosakesed tuumas? Tuuma osakesed prootonid ja neutrinid paiknevad tuumas tihedalt üksteise kõrval ja nede vahel in vastastikmõju. 4. Kirjelda tuumajõude. (IX kl.) Tuumajõud mõjuvad prootonite ja neutronite vahel ühtviisi tõmbuvalt, seda nimetetatkse ka tugevaks jõuks. See jõud on väikestel kaugustel palju tugevam kui tõukuv elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb see peaaegu olematuks. 5. Mis määrab aatomi laenguarvu? Millega see veel seotud on? Laenguarvu määrab prootonite arv tuumas ehk tuuma laeng. See on ühtlasi ka elemendi järjekorranumber perioodilisuse süsteemis. 6
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
3.Kuidas paiknevad tuumaosakesed tuumas? Tuum on ehituselt liitosake ning koosneb kahesugustest osakestest. Ei tuuma ega ta koostisosakesi ei saa kujutleda kui kõvu kehi, sest neil mõlemal on sisemine struktuur, puudub aga kindel välispind. Tuumaosakesed paiknevad tuumas kihiti. Tuuma osakesed prootonid ja neutrinid paiknevad tuumas tihedalt üksteise kõrval ja nende vahel on vastastikmõju. 4.Kirjelda tuumajõude. (IX kl.) Tuumajõud on ülitugevad, ei levi kaugele ning tuumajõud mõjub kõikidele osakestele ühte moodi.. See jõud on väikestel kaugustel palju tugevam kui tõukuv elektrostaatiline 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
olemas tuum ja tuuma ümber liiguvad elektronid. Bohri 3 postulaati: 1)statsionaalsete olekute postulaat – aatom võib viibida ainult kindlate energiatega olekutes. 2)lubatud orbiitide postulaat – lektronid võivad aatomis asetseda ainult kindlatel orbiitidel. 3)kiirguse postulaat – üleminekul ühelt lubatud orbiidilt teisele, aatom kiirgab või neelab valgust kindlate kvantide kaupa. Aatom kiirgab kvandi, kui elektron siirdub kõrgemalt madalamale orbiidile. Aatom neelab kvandi, kui elektron siirdub madalamalt kõrgemale orbiidile. Kiiratava (neelatava) kvandi energia suurus: Kvandi energia on võrdne elektronide energia vahega vastavalt orbiitidel. Aatomi ehitus: aatomi keskel on tuum, milles sisalduvad nukleonid – prootonid ja neutronid. Tuuma ümber on elektronkate, mille elektronkihtides on elektronid. Järjekorra nr näitab prootonite arvu ja elektronide arvu. Massiarv näitab nukleonide arvu (prootoneid+neutroneid). Perioodi nr näitab elektronkihtide arvu.
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 Tuuma massi väljendatakse ka energiaühikutes, kasutades seost E = m c . Selle
aatomituum Koosneb nukleonidest prootonitest ja neutronitest, mida hoiavad koos tuumajõud. Prootoni laeng on + e, neutronil laeng puudub. Mõlema mass on (aatommassiühik, Mendelejevi tabelis on massid antud nendes ühikutes, 1 u on 1/12 süsinik-12 isotoobi aatomi massist) Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tuuma mõõtmed läbimõõt 10-14 m Keemilise elemendi tähis A aatomi massiarv, nukleonide (prootonite + neutronite arv, ligikaudne
1.Tuuma ehitus.nukleon. Tuum: *on kerataoline keha aatomi keskmes,mille ümber tiirlevad elektronid *mõõtmed 10- 15 m *koosneb prootonitest ja neutronitest *nukleon on prootoni ja neutroni ühisnimetus *prootonil positiivne laeng *neutron on elektriliselt neutraalne tuuma osake Tuuma ehitus: *tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel *ühel energiatasemel saab olla piiratud arv osakesi *prootonite ja neutronite energiatasemed on üksteisest sõltumatud *prootonite seoseenergia on väiksem kui neutronitel *seoseenergia-energia, mis oleks vaja osakesele anda,et teda täielikult tuumast vabastada 2.Isotoobid *Ühel elemendil võib olla erineva massiarvuga tuumi ehk isotoope. *massiarv-neutronite ja prootonite koguarv (A=Z+N)(Sama Z juures võib N, seega ka A olla erinev) 3.Stabiilse tuuma tingimused 1.Tuuma võimalik suurus on piiratud 2.Stabiilsel tuumal on energiatasemed täitunud järjest 3.Neutroneid on veidi rohkem kui prootoneid 4
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. Väikestel kaugustel on tuumajõud palju tugevam, kui elektrostaatiline jõud prootonite vahel, kuid kaugemal kahaneb ta väga kiiresti olematuks. Tuumajõud hoiab tuumi koos. Iga osake, sõltumata tuuma suurusest, võtab enda alla ruumala, mis vastab umbes kerale raadiusega 1,3 * 10-15 m. Osake saab omandada vaid teatud energia väärtusi (lubatavad energiatasemed)
1.Aatomi ehituse kvantitatiivse teooria loomisel, mis võimaldaks selgitada aatomite spektrite seaduspärasusi, avastati uued mikroosakeste liikumise seadused kvantmehaanika seadused. Thomsoni mudel oli esimene välja pakutud aatomimudel. Thomson oletas, et positiivne laeng täidab ühesuguse tihedusega kogu aatomi ruumala. Lihtsaim aatom, vesiniku aatom, kujutab endast positiivselt laetud kera raadiusega umb 10 astmel -8cm, mille sees asub elektron. Keerukamates aatomites asub positiivselt laetud kera sees mitu elektroni. Aatom sarnaneb keeskiga, milles rosinate rollis on elektronid. Rutherfordi katsed. Elektronide mass on aatomite massist tuhandeid kordi väiksem. Kuna aatom on tervikuna nautraalne, siis langeb järelikult aatomi massi põhiosa aatomi positiivsele laengule. Ta soovitas aatomi positiivse laengu uurimiseks aatomi sondeerimist alfaosekestega, need tekivad raadiumi ja mõnede teiste keemiliste
tuuma. Elektronide kogulaeng ja tuuma laeng on võrdsed. Rutherfordi teooria puudused: 1. Ei selgitanud energia (nt.valgusenergia) kiirgumist ja neeldumist (kui laetud osakesed liigucvad kiirendusega , siis peaks aatom koguaeg energiat kiirgama. Tegelikult kiirgab ainult siis, kui ta on energiat väljaspoolt ise juurde saanud. Neelab ja siis kiirgab): 2. Ei selgitanud seda, miks aatom on suhteliselt püsiv (energia kiirgamise tagajärjel peaks elekrtoni orbiidi raadius vähenema ja elektron langema tuuma). 2. Tuum on: · kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. · Tema mõõtmed on umbes sada tuhat korda väiksemad kui aatomil. Tuuma on aga koondunud suurem osa aatomi massist. Tuuma suurust saab mõõta. · Tuuma koostisosad on prootonid (p) ja neutronid (n). Prootonite arv tuumas tähistatakse Z ja võrdub järjekorra numbriga Mendeljevi tabelis. Neutronite arv tuumas on N. A=Z+N (A-massiarv) 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. Mis on ja kelle poolt avastati looduslik radioaktiivsus? Loodusliku radioaktiivsuse avastas Becquerel, tehes katseid uraanisooladega. Looduslik radioaktiivsus on aatomituumade iseeneslik kiirgus alates järjenumbrist 84. 5. Loodusliku radioaktiivse kiirguse komponentide nimetused ja koostis?
11.Loetle termotuumareaktori eeliseid lõhustumisreaktori ees. *Kütuse küllus. Radioaktiivsete jääkide puudumine 10.Tähtedel võib termotuumareaktsioon, mille tulemuses on vesiniku muutumine heeliumiks, kulgeda mitut võimalikku ahelatpidi. 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.
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 leiulaineid. (λ=hp=hmv) 9. Kvantmehaanika põhivõrrandi e Schrödingeri võrrand- kvantoleku muutumine süsteemis. 10. Tuumajõud- kahe või enama nukleoni vahel mõjuv jõud, mis hoiab koos aatomituuma. Omadused- Väga väikeste vahemaade juures on tuumajõud tõukuv; Tuumajõud on väga väikese mõjuraadiusega; Tuumajõud on laengust sõltumatu. 11. Seoseenergia- mehaaniline energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks. E=A 12. Massidefekt- tuuma koostisosakeste ja tuuma masside vahe. ∆M= Zmp+ Nmn- Mt. Mt- tuuma(seisu)mass Z- laenguarv(prootonite arv) mp- prootoni(seisu)mass N- neutronite arv mn- neutroni(seisu)mass 13. Radioaktiivsus- ainete võimet iseeneslikult kiirguda
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. 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
üle,olekust, kiirgab/neelab energiakvandi). Rutherford- katse järeldus kulla aatomite kohta(vaba ruum, neg ja pos). A(ülemin,massiarv)=Z(prooton, 1 1 0 1H)+N(neutron, 0n). 1 e Prooton=vesiniku tuum. Tuumaosakesed ehk nukleonid(pr ja ntr). 1896 avastas Becquerel kiirguse(uraani soolad), Marie ja Pier Curil nim radioaktiivsuseks. Alfa-kiirgus-24He, suhteliselt nõrga läbitungimisvõimega, + laenguga, heeliumi aatomituum Beeta-kiirgus- elektron, suure läbitungimisvõimega, - laenguga, ülikiire Gamma- gamma00, ülisuur sagedus, väike lainepikkusega elektromagnetlained. 83-looduslikult radioakt. M M-4 4 I nihkereedel Z X -----Z-2 Y+ 2He 2 ruutu ettepoole M M II nihkereegel Z X----- Z+1 Y + neutriin+elektron 1 ruut lõpu poole M M
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
Füüsika KT 1. Kirjelda aatomituuma ehitust ja isel tuumaosakesi. Aatomituum koosneb prootonitest, mis annavad tuumale + laengu ja neutronitest, mis annavad tuumale massi. 2. Tuuma stabiilsuse tingimused. I. Stabiilse tuuma mõõtmed on piiratud st nukleoidide arv ei tohi olla liiga suur II. Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalaimast III. Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud võrdses ulatuses 3
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. Tuumade seoseenergiat saab leida Einsteini valemiga Seoseenergia = mc2 Kus m on massidefekt ning c valguse kiirus vaakuumis. Vaakuumis oleva heeliumituuma (-osakese) jaoks on seoseenergiaks m = 0.0304 u , mille suuruseks on 28.3 MeV, arvestades u väärtust: 1 u = 931.434 M eV C-2. Tuuma seoseenergiad on miljoneid kordi suuremad kui aatomis elektronide sidumiseks vajalikud energiad. Näiteks on vesiniku aatomi ioniseerimiseks vajalik energia 13
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.
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)
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
Villu Füüsika kontrolltöö Tuumafüüsika Tuumafüüsika on haru, mis käsitleb aatomituumas toimuvaid protsesse. See on teadus aatomituumade ehitusest, omadustest ja vastastikustest muundumistest. Tuumamõõtmed o Tuum on kera taoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. o Aatomi läbimõõt on 10-10 m. Aatomituuma läbimõõt on 10-5m. o Aatomituum annab aatomile massi (selle tihedus on 1015 korda suurem vee tihedusest). o Tuum on liitosake koosnedes prootonitest ja neutronitest. o Prootonite arv tuumas määrab keemilise elemendi, selle mass on 1836,1 korda suurem kui elektronidel. o Laeng on võrdne elektronide laenguga. o Prootonite arvu tuumas ehk tuumalaengut tähistatakse täisarvuga Z. Seda nimetatakse aatominumbriks ehk laenguarvuks ehk laenguks.
Tuumafüüsika Aatomi elektronkattes on elektrone niisama palju kui on tuumas prootoneid ja aatomi kogulaeng võrdub nulliga. Prootonite arvu tuumas ehk tuuma laengut elementaarlaengutes tähistatakse täisarvuga Z. Neutronid elektriliselt neutraalsed osakesed, mis vastavalt suurendavad tuuma massi. Massiarvuks nimetatakse prootonite ja neutronite koguarvu A=Z+N. Isotoobid erinevad aatomite tuumad või aatomite vastavate tuumadega, ühes elemendis. Tuumajõud prootonite ja neutronite vahel tõmbuv jõud ehk Nim. Tugevaks vastastikjõuks. Seoseenergiaks nimetatakse energiat, mis oleks vaja osakesele anda, et teda täielikult tuumast vabastada. Seda mõõdetakse elektronvoltides, tuuma puhul (MeV) -Radioaktiivsus ainest eralduvad mingid kiired osakesed ehk kiirgus. Plancki valem E-hf -lagunemine np+ + e- +v-. - lagunemisel paiskub tuumast välja -osake. Rikutakse stabiilsuse teist tingimust
Aatom koosneb elektronkattest ja tuumast. Keskmine aatomi läbimõõt on 10 -10m=1Å. Keskmine tuuma läbimõõt on 10-15m=1f(ferm). Kogu aatomimass on koondunud tuuma 99,95%. laengust st tuumajõud mõjuvad ühe tugevalt kõigile nukleonidele. Tuumajõud on tunduvalt tugevamad kui elektrilaengute vahelised. Jõudude ulatus e raadius on väga väike. Kaugemal, kui 5 fermi tuumajõud kaovad. Lähemal kui pool fermi muutuvad tõmbejõud tõukejõuks. Tuumajõud ei olene osakese elektri laengust, st tuumajõud mõjuvad ühe tugevalt kõigile nukleonidele. Tuum koosneb positiivselt laetud prootonitest ja laenguta neutronitest. Tuuma koostisosi nim nukleonideks. Laengu arv Z näitab prootonite arvu tuuma samas ka prootonite arvu ja ka elektronide arvu, tuumalaengut. Massiarv näitab tuuma massi ja prootonite ja neutronite arvu A=Z+N. Radioaktiivsuseks nim tuuma võimet kiirata.
FÜÜSIKA KORDAMISKÜSIMUSED (1) Selgita mõisted: Isotoop keemiline element mille prootonite arv on sama, aga neutronite arv on erinev. 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
annaabi.ee 
