Tuumafüüsika (2)

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?
α –kiirgus : heeliumi aatomi tuumad, 24 He
β – kiirgus: suure kiirusega liikuvad elektronid, -10 e
γ – kiirgus: suure sagedusega elektromagnetlained, 00 γ
6. Reasta kiirguse komponendid läbitungimisvõime alusel?
Kõige suurem läbitungimis võime on γ – kiirgusel. β – kiirgus, α –kiirgus
7. Nimeta kolm tuumade stabiilsuse tingimust?
*Püsiva tuuma suurus on piiratud (tuum ei tohi olla liiga suur)
*Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud madalaimast.
*Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud võrdselt.
8. Sõnasta ja kirjuta valemid nihkereeglitele alfa, gamma ja beeta lagunemise kohta? Milline stabiilsusnõue ei ole täidetud?
α-lagunemise reegel: elemendi massiarv väheneb 4 võrra. Järjekorra number väheneb 2 võrra.
ZA X= z – 2A-4 Y + 24He
Tuum on liiga suur, eraldub α-osake.(He aatomi tuum)
β-lagunemise reegel: elemendi massiarv ei muutu, järjekorra number suureneb ühe võrra.
zA X = z +1A Y + -10 e
neutron muundub prootoniks (see on nõrk vastasmõju ja suundub prootonite energiatasemele)
γ-lagunemise reegel: elemendi massiarv ei muutu, järjekorra number ei muutu
zA X = zA X + Y (Y- kvant )
Energiatasemed ei ole täidetud madalamast. Tuum on ergastatud ja läheb gamma-kvanti kiirates põhiolekusse. γ- lagunemine toimub alati koos α ja β-lagunemisega.
9. Poolestusaeg , keskmine eluiga, lagunemise seadus ja valem, tähised?
Poolestusaeg on ajavahemik, mille jooksul lagunevad pooled olemasolevatest aatomitest.
Kuna lagunemine on ettearvamatu , siis räägitakse radioaktiivsete aatomite korral keskmisest elueast.
τ = T *
lagunemise seadus: N = N0 2 – t / T
N0- algtuumade arv, N-allesjäänud tuumade arv, t-aeg, T-poolestusaeg
10. Milles seisneb radioaktiivse lagunemise olemus?
Mingil hetkel muutub radioaktiivne tuum ebapüsivaks ja hakkab lagunema moodustades lagunemisrea. See rida lõppeb stabiilse tuumaga, milleks tavaliselt on plii (Pb)
11. Mis on tuumareaktsioon , näited, miks neutronitega toimub efektiivsemalt?
Tuumareaktsioon on tuumade muundumine teiste tuumade ja elementaarosakeste toimel. Neutronite eelis tuumareaktsioonidel: vastasmõju on väike, mõjutavad tuuma paremini.
12. Milles seisneb U-tuuma lõhustumine, mis tekivad, miks eralduvad neutronid?
Tuuma lõhustumine on reaktsioon , kus tuum lõhustub neutroni toimel kaheks kildtuumaks.
Uraani tuuma lõhustumisel tekivad: kaks kildtuuma, vabaneb 2-3 neutroni, tekib radioaktiivne kiirgus, vabaneb energia. Neutronid eralduvad, sest kildtuumad ei vaja nii palju neutrone.
13. Paljunemistegur, tema väärtused ning vastava ahelreaktsiooni nimetused?
Paljunemistegur k: see on neutronite arvu suhe eelneva põlvkonna neutronite arvu.
K 1 toimub juhitamatu lõhustumine( tuumapomm ), k=1 toimub juhitav tuumareaktsioon ( reaktor ).
14. Tuumapomm: ehitus, tööpõhimõte, kahjulikud mõjud?
Toimub juhitamatu ahelreaktsioon . Kaks alla kriitilise massi uraani tükki, lõhkeaine plahvatus tekitab ahelreaktsiooni. Radioaktiivsus,lööklaine, valguskiirgus
15. Tuumareaktor, tema põhiosad ja nende ülesanne?
Seade, kus toimub juhitav ahelreaktsioon. Osad: peegeldi ,kaitse, aeglusti , vardad .
Peegeldi-peegeldab neutronid tagasi ainesse .
Kaitse.kaitseb radioaktiivse kiirguse eest.
Aeglusti-vähendab neutronite kiirust.
Vardad- ahelreaktsiooni juhtimiseks , peatamiseks.
16. Termotuumapomm : ehitus?
Toimub plahvatuslik termotuumareaktsioon . Kütuseks on liitium -deuteriid:LiD, mis kujutab endast tahket ainet. Termotuumareaktsiooni selles paneb tööle tuumapomm.
17. Mis on sünteesireaktsioonid - termotuumareaktsioon, näide loodusest?
Termotuumareaktsioon on kergete tuumade ühinemine kõrgetel temperatuuridel .
12H + 12H = 24He + energia.
Praktikas raske teostada- vaja kõrget temperatuuri. Looduses: toimub tähtedes. Elu maal võlgneb olemasolu ainult tänu termotuumareaktsioonile.
18. Tuumafüüsika rakendus meditsiinis ja arheoloogias?
Meditsiinis: Märgitud aatomite meetod:
*Nt tehti kindlaks, et organism omandab rauda 2659 Fe ainult siis, kui rauavarud on ammendatud (hemoglobiinikoostises)
*radioaktiivne naatrium – uuritakse vereringe omadusi
* gammakiirgus – vähkkasvajate raviks
Arheoloogis: radioaktivse süsiniku meetod, kasutatakse isotoopi 614C
Kui organism sureb, hakkab selle osakaal vähenema. Võrreldakse värske süsiniku ja arheoloogilise leiu süsiniku radioaktiivsust. Sobib kuni 60 000 aasta vanuse leiu määramiseks.
19. Mis on seosenergia , eriseosenergia?
Seoseenergia – energia, mis on vajalik tuuma täielikuks lõhkumiseks koostisosadeks. Seoseenergia võrdub tegelikult energiaga, mis eraldub tuuma moodustamisel.
Eriseoseenergia – ühe tuumaosakese kohta tulev seoseenergia.