Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Tuumafüüsika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
kvark, prooton, kvarkide, elektrilaengumajõud, nukleon, seoseenergia, radioaktiivsusumad, aatomituum, gammakiirgus, biodoos, antikvark, aatomituumaumalaeng, laenguarv, massiarv, neeldunud, antiosake, isotoop, lagunemine, osadeks, ioniseeriv, elementaarosakesed, elektron, värvilaeng, lepton, astmes, mõjuraadius, eriseoseenergia, massidefektEi näita küll osakeste täpset teed, vaid registreerib nende läbilennu. Triivkamber ioonid tõmmatakse elektrivälja abil kambri põhja asetatud traatvõrgustikule. 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
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
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
panneks nende teele aga fooliumi, jagunesid nad hajumise tõttu ekraani suuremale ringikujulisele pinnale. Osa alfaosakesi hajus aga suuremate kui 90´ nurga all. Selgus, et mida väiksem on raadius, seda suurem on a-osakeste tõukav jõud ning a-osakest on võimalik tagasi paisata vaid sel juhul kui aatomi positiivne laeng ja tema mass on kontsentreerunud väga väiksesse ruumiossa. Järeldus- aatomituum on väikeste mõõtmetega keha, millesse on kontsentreerunud peaaegu kogu aatomi mass ja kogu aatomi positiivne laeng. Leiti ka sarnasus päikesesüsteemiga (joon lk 104) Planetaarne aatomimudel- aatomi keskel asub pos-lt laetud aatomituum, millesse on koondunud kogu aatomi mass. Aatom on tervikune neutraalne, mistõttu aatomisiseste elektronide arv, samuti nagu tuuma laeng, võrdub elemendi järjenumbriga perioodilisuse süsteemis. Elektronid ei saa aga olla paigal, sest kukusid muidu tuumale
tuumast. 10. Mis on ioniseeriv kiirgus? Kiirete osakeste voogu ja lühilainelist elektromagnetkiirgust nimetatakse ioniseerivaks kiirguseks. 11. Mis on kiirguse neeldumisdoos? Kiirgusi iseloomustav suurus, mis näitab, kui suur energiahulk neeldub 1kg aines. 12. Mis on ekvivalentne kiirgusdoos, kuidas tähistatakse, millistes ühikutes mõõdetakse? Ekvivalentse kiirgusdoosiga mõõdetakse kiirguse kahjustusi. Ühikusk on Siivert (Sv), mõõdetakse J/kg 13. Mis on biodoos? Biodoos ehk ekvivalentne kiirgusdoos iseloomustab kiirguse mõju elusorganismidele. 14. Mis on isotoop? Isotoop on keemilise elemendi teisend, mille aatomituumas on sama arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid. 15. Mis on massidefekt? Massidefekt tuuma moodustavate nukleonide seisumasside summa ja tuuma seisumasside vahe 16. Mida nimetatakse laenguarvuks? Laenguarv Z See on aatomomi number, prootonite arv tuumas, elemendi jrk number 17. Nimeta energeetiliselt kasulikud tuumareaktsioonid
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
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
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
Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, läbimõõt 10-10m. Aatomi tuuma suurus 10-15 m. Aatomituum koosneb nukleonidest – positiivse laenguga prootonitest ja laenguta neutronitest. Thomsoni aatomimudel: aatomit kujutati positiivselt laetud kerana, millesse olid pikitud elektronid. Rutherfordi planetaarse aatomimudeli järgi on aatomil tuum ja selle ümber liiguvad elektronid. Katses uuriti alfaosakeste hajumist, nende läbi minekut õhukesest metalllehest. Kõige olulisem tulemus: sündis uus nn planetaarne aatomimudel, mille järgi aatomil on olemas tuum ja tuuma ümber liiguvad elektronid
ja koosneb alfaosakestest. Alfakiirgus on tulenevalt oma väikesest läbimisvõimest inimesele suhteliselt ohutu, ei suuda läbida isegi paberit. Beeta kiirgus- Beetakiirgus on beetaosakestest koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. Beetakiirgus võib olla negatiivne (koosneb negatiivsetest beetaosakestest elektronidest) või positiivne (koosneb positiivsetest beetaosakestest positronidest). Gamma kiirgus Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus. Gammakiirgus koosneb gammakvantidest ehk suure energiaga (üle 100 keV) footonitest. 10) ÜLESANNE NIHKEREEGLI KOHTA 11) Mis juhtub poolestusajal? Poolestusaeg on aeg, mille jooksul vaadeldavate radioaktiivsete tuumade arv väheneb pooleni esialgses 12) Mille tõttu püsib aatomituum koos? 13) Tuumajõu omadused
punaseks ja paisub, haarates endale ruumala kuni Jupiterini. Päikese eluaeg on 11 miljardit aastat, pool on elatud. Kui Päike on muutunud Punaseks Hiiuks, hakkab järgnevalt toimuma tema kokkutõmbumine planeedi suuruseks. Järgnevalt tekib Pruun Kääbus.) PÄIKESE REAKTSIOONID- vesinik: 1)p (+) -><- e(-)rasket prootonit vaja 2)n(raske vesiniku tuum) --> neutriino eraldub 1 1H (1 prooton, 0neutr) 1 2H (deuteerium)(1pr, 1ne) 3)p(+)-><-n= 21D(deuteerium) 4)p&n-><-p&n=21D+21D tekivad kõik elemendid kuni rauani Termotuumapomm koosneb aatom- ja vesinikpommist. Vesinikpommi südamikus on tavaline lõhustumistuumapomm. Selle lõhkamisel tekib ülikõrge temperatuur, mis käivitab termotuumareaktsiooni.
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. mis on tabelis ühe koha võrra tagapool. ZAX= -10e + Z+1AY.(varjestamine metal- lehega, suur läbimisvõime, ohtlik) Gammakiirgus: on elektromagnetvälja kvantide voog, mis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. Ei muutu massiarv ega tuumalaeng. Vabanenud energia on põhjustatud tuuma oleku muutusest. (kõige ohtlikum ja suurima läbimisvõimega, varjestatakse võimalikult suure aatomnr ja tihedusega ainet- ntx PLII). Elektronidest koosnev beetakiirgus tekib -lagunemisel. -lagunemine toimub juhul, kui neutron (n0) muutub prootoniks (p+), kiirates elektroni (e) ja antielektronneutriino ( )
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
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. Tuumareaktsioon – aatomituumade muundumine vastastikmõjus mingi osakese või teise tuumaga
Sissejuhatus Elementaarosake on aatomituumast väiksem osake. Täiesti korrektselt peaks kasutama siinkohal mõistet subatomaarne osake, kuid jääme hetkel igapäevakõnes levinuma termini juurde ja kasutame mõistet fundamentaalosake, kui räägime täiesti elementaarsest osakesest, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur. Fundamentaalosakesed on leptonid, kvargid ja vastasmõjusid vahendavad vaheosakesed, kõik teised elementaarosakesed on liitosakesed. Näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron on liitosakesed ja koosnevad kvarkidest, samas kui aatomituuma ümber tiirlevad elektronid on fundamentaalosakesed (leptonid). Elementaarosakeste uurimisega tegeleb elementaarosakeste füüsika, samuti on elementaarosakestel tähtis roll nii tuumafüüsikas kui kvantmehhaanikas. 3 Elementaarosakeste füüsika Füüsika haru, kus uuritakse elementaarosakesi ja nende muundumist.
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.
Z - laenguarv N - neutronite arv Nukleonite summaarse massi ja tuuma massi vahet nimetatakse massidefektiks . Mass on samaväärne energiaga. Seoseenergia On energia, mis läheb vaja tuuma täielikuks lõhustamiseks tema koostisosadeks prootoniteks ja neutroniteks Eriseoseenergia on seoseenergia nukleoni kohta. Eriseoseenergia ühik on 1 MeV. tuumareaktsioonid On tuumade muundumised, mis toimuvad tuumade vastastikmõjus elementaarosakeste või teiste tuumadega. Tuumareaktsioonil eraldub energia, kui lähteproduktide seisumasside summa on suurem lõpp-produktide seisumasside summast. Vastasel korral energia neeldub. Tuumareaktsioonide liigid on ka:
· Iseloomusta tuuma (suurus, massi koondumine) Tuuma läbimõõt on 10-15 m. Tuuma on koondunud u 99,5% aatomi massist, tuuma tihedus väga suur. · Tuumaosakesed, massiarv, laenguarv Tähtsaim osake on prooton(tähtsaim,sest prootonite arv tuumas määrab keemilise elemendi) + laeng, Laenguarvu ehk aatominumbit ehk järjenumbrit tähistatakse täisarvuga Z ja see näitab prootonite arvu selle elemendi aatomi tuumas. Järgmine osake neutron, veidi suurema massiga kui prooton. Neutraalse laenguga. Ligikaudu on neid samapalju kui prootoneid. Prootonite ja neutronite koguarvu A=Z+N(neutronite laenguarvu tähis) nimetatakse tuuma massiarvuks. · Milline on tuuma ehitus Tuum on kihilise ehitusega, kus erinevatel energiatasemetel on vastavalt prootonid ja neutronid. · - kiirgus tekid kui tuum on liiga suur ja tuumast hakkavad väljuma heeliumi tuumad. Massiarv väheneb 4 võrra, laenguarv 2 võrra. Alfa-kiirgus on väikseima läbimisvõimega
Aatomituum koosneb nukleonidest positiivse laenguga prootonitest ja laenguta neutronitest. Tuuma läbimõõt on suurusjärgus 1015 m. Vesiniku aatomituuma (koosneb ühestainsast prootonist) läbimõõt on umbes 1,75 fm ja uraani aatomituuma (koosneb 238 nukleonist) läbimõõt on umbes 15 fm (15 femtomeetrit = 1015 m). Aatomi elektronkatte läbimõõt on tuuma läbimõõdust umbes 100 000(!) korda suurem. Kui aatomit mõtteliselt suurendada nii, et aatomituum saaks nööpnõelapeapingpongipalli suuruseks, siis terve aatom saaks suure staadioni suuruseks. Nn. elementaarosakesed (mida nad tegelikult küll ei ole, kuna koosnevad veel lihtsamatest osakestest) prootonid, neutronid jt. koosnevad allosakestest mida nimetatakse kvarkideks . Kvarke on vähe, füüsikud nimetavad neid punasteks sinisteks ja rohelisteks ning eristavad veel antipunast, antisinist ja antirohelist kvarki.
Aatomi läbimõõt on suurusjärgus 10-10m. Aatomi tuuma läbimõõt on suurusjärgus 10-15m. Enamus aatomimassist on koondunud tuuma (99,95%). Elemendi järjenumber keemilisteelementide tabelis on sama suur kui tuumalaeng. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on posit elementaarlaenguga tuumaosake. Neutron on laenguta tuumaosake Prooton ja neutron on ligikaudu sama massiga. Prootoni ja elektroni laengud on võrdsed aga vastasmärgilised. Tuumas olevate prootonite ja neutronite vahel mõjuvad tuumajõud, mis hoiavadki tuuma koos. Tuumajõud elektrilisest jõust oluliselt tugevam, mõjuulatus on väga väike ja ei sõltu tuumaosakese laengust. Seoseenergia näitab, kui suur energia tuleb tuumaosakesele anda, et ta eralduks tuumast. Isotoop on keemilise elemendi teisend, milles prootonite arv on sama kuid neutronite arv on erinev
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)
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. Kergete tuumade ühinemine e tuumasüntees- kergete aatomituumade ühinemine raskemateks tuumadeks. 20. Tuumareaktor- seade, kus toimub juhitud ahelreaktsioon, mida kontrollitakse neutronite abil. Seadet kasutatakse elektrijaamades ja elektri tootmiseks. 21. Tuumapomm- suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus energia vabaneb raskete aatomituumade lõhustumisel. 22. Neeldumisdoos- näitab mingis keskkonnal neeldunud kiirgusele vastavat energiahulka
Põhjus on sama, miks elektronid on üle kogu aatomi laiali jagunenud? Vastuse annab mitteklassikaline füüsika KVANTMEHAANIKA Tähtsaim osa on ENERGIAL Kehtivad ranged reeglid Siin on oma osa mitmel füüsikalisel suurusel. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. Ühel energiatasemel saab olla vaid kindel piiratud arv osakesi (igal tasemel on see arv erinev) 2.tuuma jõud prooton neutron, Kuna nukleonid on neutraalse värvilaenguga, siis ei saa nende vahel olla tugevat vastasmõju (kuigi prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, ei saa nad vahetada omavahel gluuoneid). Nukleonide vahelist jõudu vahendav osake peab ise olema samuti neutraalse värvilaenguga, kuid koosnema siiski kvarkidest, millel on värvilaeng.umajõud Prooton, 3. nucleon, Nucleon on kollektiivse nime kaks baryons: neutron ja prooton füüsikas
Kiirgus on läbimisvõimelt kõige nõrgem ning seda peatab ka paberileht. Beetalagunemine - osake liigub põhjapooluse poole. Üks neutron muutub prootoniks. Tekib elektron, mis lahkub tuumast ja mida nim. beetaosakeseks ja lisaks tekib 1 neutraalne osake. Massiarv jäärb samaks, laenguarv suureneb 1 võrra. Element liigub perioodilisustabelis 1 võrra edasi. Gammakiirgus Tekib, kui prootonite või neutronite mõnel kihil on tekkinud vaba koht. Sinna liigub kõrgemalt kihilt vastav osake ja vabaneb energia ehk gammakvant. Kiirgus on suurima läbimisvõimega. Max mitme meetri paksune betoonsein. 38. Mis on tuumareaktsioon? Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. 39. Kirjelda tuumade lõhustumist
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
Kaasaegse elementaarosakeste füüsika põhiküsimusteks on osakeste masside tekkemehhanismi ja Universumi olekut määrava füüsika (sealhulgas tumeda aine ja energia) väljaselgitamine. 3 Elementaarosakesed Esimene elementaarosake, mille olemasolu XX sajandi alguses katseliselt tõestati, on elektron (e).Veidi hiljem avastati ka ligi 2000 korda massiivsemad tuumaosakesed prooton (p+) ja neutron (no).Päikeselt tulevast kosmilisest kiirgusest leiti vahepealse massiga osakesed -- mesonid. Laineosakeon footon ehk gammakvant. Tänapäeval tuntakse erinevaid elementaarosakesi üle paarisaja. Enamus elementaarosakesi on lühikese elueaga ja lagunevad varem või hiljem mingiteks teisteksosakesteks. Tuntakse vaid nelja stabiilset osakest, mis võivad vabana eksisteerida kuitahes kaua: 1) (valgus)laineosake ehk footon, 2) elektron (e),
Massiarv väheneb 4 võrra ja laenguarv 2 võrra ja element liigub 2 kohta per tabelis ette. Kiirgus on läbimisvõimelt kõige nõrgem ning seda peatab ka paberileht. Beetalagunemine Üks neutron muutub prootoniks. Tekib elektron, mis lahkub tuumast ja mida nim. beetaosakeseks ja lisaks tekib 1 neutraalne osake. Massiarv jäärb samaks, laenguarv suureneb 1 võrra. Element liigub perioodilisustabelis 1 võrra edasi. Gammakiirgus Tekib, kui prootonite või neutronite mõnel kihil on tekkinud vaba koht. Sinna liigub kõrgemalt kihilt vastav osake ja vabaneb energia ehk gammakvant. Kiirgus on suurima läbimisvõimega. Max mitme meetri paksune betoonsein. 38. Mis on tuumareaktsioon? Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. 39. Kirjelda tuumade lõhustumist
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?
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. Tuumade seoseenergiat saab leida Einsteini valemiga Seoseenergia = mc2
· Tuumapommi ehitus Tuumapommis on radioaktiivne aine jaotatud mitmeks osaks, tavaliselt kaheks. Nende osade mass on alla kriitilise massi (kui nende mass ületaks kriitilist massi, toimuks plahvatus). Pommis tekitatakse olukord, (nt läbi muu aine lõhkemise) kus kõik radioaktiivne aine osad surutakse kokku ning siis ületab see kriitilise massi ja tekib tuumade lõhustumine ahelreaktsioonina. Selle käigus vabanev suur energia hulk põhjustab tugeva plahvatuse. · Seoseenergia ja eriseoseenergia. Massidefekt Seoseenergia on energia, mida on vaja tuuma lõhustamiseks üksikuteks nukleonideks ehk prootoniteks ja neutroniteks. Eriseoseenergia on seoseenergia ühe nukleoni kohta, seda saab leida seoseenergia jagamisel nukleonide arvuga. Tuuma seisumass on väiksem kui nukleonide seisumasside summa. Massidefekt on nukleonide seisumasside summast lahutatud tuuma seisumass. Z*Mp+N*Mn>Mt (Z-prootonite arv, Mp- prootoni mass, N-neutronite arv, Mn-neutroni mass, Mt-tuuma mass)
kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad või elementaarosakesed. ❏ Tuumareaktsioone on kahte liiki: kergete tuumade ühinemine, raskete tuumade lõhustumine (lagunevad), nt tuumajaamades uraan laguneb, eraldub He aatomi tuum. Tekib Th - toorium. Üks suur tuum laguneb väiksemateks tuumadeks ❏ Raud on kõige keskmine element, kõige suurem eriseoseenergia ❏ Eriseoseenergia - kogu tuuma seoseenergia jagamine nukleonide arvuga ❏ Isotoobid on elemendi teisendid, mis erinevad aatommassi poolest (neutronite erinev arv tuumas). Tuumade tähistamiseks kasutatakse perioodtabeli sümboleid. Tuuma laenguarv Z ja massiarv A. Alumine arv on järjenumber ja ülemine on ümardatult massinr. ❏ Lagunemine. Alfa lagunemine alfakiirguseks. Alfakiirgust tekitab nt suitsuandur; üks aatom paiskab
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
annaabi.ee 
