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.
ainete saamine, sõjategevus, rakettide kütus, meditsiin, arheoloogia. Kiirguse kahjulikkus mutatsioonid, surm, mõõtmine aktiivsus, kiirgus, neeldumine,bioloogiline efektiiv,ühikud Grei, Siivert, Curii. Rad. isotoobid looduses haruldased- sest on jõudnud Maa ajaloo jooksul stabiilseks laguneda. Igal keemilisel elemendil on ainult üks stabiilne isotoop, sest neutronite ja prootonite arv ei saa üksteisest palju erineda. Mõnikord tuum neelab elektronkattest ühe elektroni- elektron neeldub prootonis, tekib neutron, koos elektroniga kiirgub antineutriino, siis elektroni neeldumisel kiirgub neutriino. -lagunemisega kaasneb tavaliselt -radioaktiivsus, sest uus tuum ei satu põhiseisundisse. Kui tuum -laguneb, siis aatom osutub kahekordselt negatiivselt ioniseerituks, elektronkate laieneb, üleliigsed elektronid vabanevad kergesti. Tuumareaktsiooni iseloom muutub, kui sellesse suunata järjest suurema energiaga
neutronid,sest suurtes tuumades on neid rohkem Kontrolltöö küsimuste seas oli ka Kiirguste liigid+omadused. Ja radioaktiivse lagunemise seadus? 1.rad.isotoobid looduses haruldased,sest rad.isotoobid on jõudnud ajaloo jooksul stabiilseks laguneda. 2.keemilineelement on ainult mõniüksik stabiilne isotoop, sest neutronite+protonite arv ei saa palju üksteisest st erineda. 3.elektron neeldub protonis, tekib neutron.kuna elektroniga koos kiirgub antineutriino,siis el. neeldumisel kiirgub neutriino 4.a-lagunemisega kaasneb y- radioaktiivsus,sest uus tuum ei satu põhiseisundisse 5.kui tuum a laguneb siis aatom osutub 2kordselt negatiivselt ioniseerituks,elektronkate laieneb, üleliigsed elektronid vabanevad kergesti.6. uumar.isel.Väikestel energiatel toim elastne põrge, edasi tekib tuum Z->Z+1. Suurematel energiatel paiskab prooton tuumast järjest enam osakesi välja, lõhub tumma kildudeks 7
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);
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 inglise füüsik Ernest Rutherford
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
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. Veel parem näide on püssirohu plahvatamine, sest seda ei piira õhu juurdevoolu vajadus ja reaktsioon levib iseseisvalt suure kiirusega. Kuna tuuma lõhustumisel tekib mitu uut neutronit, siis võib
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
II osa Tuumafüüsika 1) Kirjelda aatomituuma koostist ja ehitust, kui suur (väike) on aatomituum (suurusjärk)? – Aatomituum koosneb prootonitest ja 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
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
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.
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?
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
.................................................................... 5 1.3 Aatomifüüsika................................................................................................................... 6 2.Aatomi ehitus........................................................................................................................... 8 2.1 Aatomituum.......................................................................................................................8 2.2 Elektronkate, ioonid ja spektrid.........................................................................................9 3.Aatomi mass, isotoobid ja massidefekt..................................................................................11 4.Aatomi mõõtmed....................................................................................................................11 LÕPPSÕNA....................................................................................................................
poolest. Tuumafüüsikas kasutatakse isotoopide jaoks tähistust 42He, kus alumine indeks näitab 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.
Pika PA-ga lagunevad aeglasemalt. -kiirgus -kiirgus -kiirgus neutroneid liiga palju n->p. Ühtlustab en.tasemeid, ergast.olekust tagasi hüppel. stabiilsuse saamiseks. n->p+ prootonid ja neutronid sätivad + e- muutub vaid siis, kui end madalamatele saab kiirata elektroni. Aine tasemetele(kukkudes jäävuse seadus. Võib ka madalamale tagasi kiirgab Tuum on aatom on liiga suur. tekkida kerge neutraalne suure kvandi -kiirgust.-tuum
AATOMIEHITUS, OMADUSED orbitaal – ruumiosa, kus elektroni leidmise tõenäolsus on suur peakvantarv n – määrab elektroni energiataseme/nivoo, näitab elektronkihtide arvu aatomis // vastav perioodi numbrile tabelis n = 1, 2, 3, ..., 7 kihid K, L, M, N, O, P, Q mida kaugemal tuumast elektron on, seda nõrgemini on ta seotud tuumaga ja seda suurem on ta energia. 2 maksimaalne elektronide arv energeerilisel nivool on 2 n => 2)8)18)32)etc orbitaalkvantarv l – määrab elektroni energia alanivoo, iseloomustab orbitaali kuju l = 0, 1, 2, 3, ..., n-1 l = 0 => s-orbitaal l = 1 => p-orbitaal l = 2 => d-orbitaal
elektrilaenguga elektronidest. Elementaarlaeng on prootoni ja elektroni täpselt võrdne laeng, 1,6 * 10^-19 3. Mis on joonspekter? Joonspekter ehk aatomi spekter on kindla lainepikkusga valguskiir. 4. Kirjelda lühidalt kuidas aatom energiat omandab/loovutab. Aatom omandab ja loovutab energiat kindlate kvantumite kaupa, sest kiirgus- ja neeldumisspektrid on joonspektrid. 5. Mis on elektronvolt, selle arvuline väärtus? Elektronvolt (eV) on energia, mille omandab elektron, läbides elektriväljas potentsiaalide vahet 1 volt. eV = 1,60 * 10^-19 J 6. Mida peab aatomiga tegema, et ta saavutaks kõrgema energiataseme? Miks? Aatomi kõrgema energiataseme saavutamiseks on vaja aatomit ergastada, et tal oleks mida välja kiirata. 7. Kas aatomid saavad vastu võtta igasugust energia hulka? Põhjenda. Ei, aatomid saavad energiat vastu võtta vaid kindlate osade kaupa. Kõik neelatavad energia kogused peavad jääma kindlate energiatasemete vahedele. 8
TUUMAFÜÜSIKA 1.Tuuma ehitus, Miks prootonid ja neutronid ei liitu tohutult suurte tuumajõudude tulemusel? Miks osakesed millel pole välispinda ei lähene rohkem üksteisele? 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
kaameratest, laseritest jms ❏ Kvantfüüsika tegeleb väga väikeste osakestega: molekulid, aatomid, subatoomilised osakesed ❏ Kvantfüüsikas kirjeldatakse kõike lainetena (wavefunction), abstraktne matemaatiline kirjeldus ❏ Wavefunction: amplituud ruudus = tõenäosusjaotus ❏ Kvantmehaanikas ei teata midagi konkreetselt, detailselt, võime ainult tõenäosusi ennustada ❏ Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest ❏ Kvanthüpotees - valgus kiirgub ja neeldub väikeste portsjonitena, elementaarsete mõjukvantidena. Ühe kvandi energia on seotud valguslaine sagedusega. Sagedust ja energiat seob Plancki konstant. E=hf (E - kvandi energia; h - Plancki konstant, 6,626 x 10 astmes -34 J x s; f - sagedus) - aines neelduva valguskvandi energia ❏ 1905 Einsteini fotoefekti teooria elektronide ja kvantide kaudu. Fotoefekti kasutatakse
Tuumareaktsioonid võivad olla eksotermilised (soojuse eraldumisega) või endotermilised (soojus neeldub). Tuumareaktsioon: 1. kergete tuumade ühinemine (tuumasüntees) 2. raskete tuumade lagunemine. Tuumalõhustumine on 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 lohustumist esile kutsuda. Voib muutuda ahelreaktsiooniks, kui lohustumise tagajarjel tekkinud neutronid kutsuvad esile uusi lohustumisi. Leiab aset tuumareaktoris, aatompommis. Ahelreaktsiooni käiku mõjutab neutronite paljunemistegur k. 5. Erineva energiaga neutronite reaktsioonid tuumaga. Tuumalagunemise mehhanism. Silmapilksed, resonants ja hilinevad neutronid. Tuumalagunemisel vabanev energia. Reaktori jääkenergiaeraldus. Tuumakillud.
igasugusel vastastikmõjul jääv. p + p + p + ... + p =const. Suletuks nim. Süsteemi, kus kehad on vastastikmõjus ainult omavahel, süsteemiväliste kehade mõju ei arvestata. Absoluutselt elastne põrge: Selline põrge, mille käigus kehade summaarne kineetiline energia ei muutu: kogu kineetiline energia muutub deformatsiooni potentsiaalseks energiaks ja see omakorda muutub täielikult kineetiliseks energiaks. Impulsside ja kineetiliste energiate summa enne ja pärast põrget on samad. Absoluutselt mitteelastne põrge: Selline põrge, mille käigus osa summaarsest kineetilisest energiast muutub kehade siseenergiaks. Pärast põrget liiguvad kehad ühesuguse kiirusega (moodustavad uus keha). Kehtib impulsi jäävuse seadus. M v + m v = (m + m )v Mehaaniline töö: Töö on võrdne kehale mõjuva liikumisesuunalise jõu ja selle jõu mõjul läbitud teepikkuse või nihke korrutisega: Tähis A, ühik 1J=1 Nm=1 kgm²/s². Valem: A=Fscos
tulemusel moodustada keemilisi ühendeid (liitaineid). Liitaine koosneb kindla ehitusega molekulidest. Liitaine iga molekul sisaldab erinevate elementide aatomeid. See, milliste elementide aatomid millisel arvul molekuli kuuluvad, määrab liitaine keemilise koostise. Liitained on näiteks vesi, soolad, oksiidid ja orgaanilised ühendid. Näiteks vesi H2O on ühend elementidest vesinik H (2 aatomit molekulis) ja hapnik O (1 aatom molekulis). Eri elemendid võivad moodustada ka segu, näiteks sulami. Aine on mass. Mis tagab ainel sellise omaduse olemasolu see on on üks aine ehituse mõistatustest. (Bosonid Higginsi boson). Iga aine püüdleb Maa tsentri suunas. Albert Einsten 1879 1955 tõdes juba (!) 1905 aastal, et ka energial on mass seetõttu kaldub kiirgus (energia) massi suunas maailm ei ole lineaarne, vaid deformeeritud
Plancki konstant, f kvandi sagedus, c valguskvandi levimise kiirus vaakumis Aine struktuur Aatomifüüsika Bohri aatomimudel- Lähtudes Plancki ideest ja fotoefekti teooriast lõi Niels Bohr uue teooria aatomite ehituse seletamiseks. Oma kujutlused esitas ta postulaatidena. Bohri postulaadid- Bohri aatomiteooria on ühe-elektroniliste aatomite poolklassikaline mudel. Selle teooria aluseks on järgmised postulaadid: 1) Elektron aatomis võib olla ainult erilistes püsivates ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia E(n). Püsivas olekus aatom ei kiirga. 2) Üleminekul ühest püsivast olekust teise aatom kiirgab või neelab elektromagnetkiirguse kvandi ehk footoni. Kiiratud või neelatud footoni energia võrdub püsivatele olekutele vastavate energiate vahega hf=E(m)-E(n) Tahkiste struktuur Metall Metallides ei jätku viimases valentstsoonis elektrone, et seda täielikult täita.
Niiviisi mõistetud aatomit nimetatakse neutraalseks aatomiks ehk ioniseerimata aatomiks. Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Prootoneid ja neutroneid hoiab tuumas koos tuumajõud, mis on positiivselt laetud prootonite omavahelisest elektrostaatilisest tõukejõust umbes 100 korda suurem. Nii prootonid kui ka neutronid on fermionid. Prootonite arv tuumas (laenguarv ehk aatomnumber Z) määrab, millise keemilise elemendi aatomiga on tegemist. Et prootonite arv tuumas võrdub ka elektronide arvuga elektronkattes (ioniseerimata aatomi korral), on erineva prootonite arvuga aatomitel erinevad keemilised omadused ja optilised omadused. Sama prootonite arvu, kuid erineva neutronite arvuga (N) aatomid on teineteise isotoobid. Aatomi elektronkate koosneb elektronidest, millel on negatiivne elektrilaeng
AATOMIFÜÜSIKA Aatom on keemilise elemendi väikseim osake, mis on ergastamata olekus neutraalne. Aatom koosneb tuumast ja elektronkattest vastavalt läbimõõtudele 10 -15 ja 10 -10 m, massiga suurusjärgus 10 - 27 ...... 10 - 25 kg. Aatomi mass on koondunud 99,9 % ulatuses aatomi tuuma, tuuma tihedus on 10 17 kg / m 3 . 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
poolestub. Neid nim ebastabiilseteks elementideks. Isotoobid. Mendelejevi tabeli kõik aatommassid ei ole täisarvud. Põhjuseks: istoopide olemasolu. Isotoobiks nim antud elemendi lisa, mis erineb antud elemendist , mis erineb antud elemendist neutronite arvu poolest. Seetõttu tulevadki aatommassid komadega arvud. Tavaliselt isotoope on väga vähe antud elemendil ja väljaarvatud kloor - 35,5 ( pool on 35ga / pool on 36ga) Vesinik - H jrk. nr. 1, am. 1, st temas 1 prooton (põhiaine) Lisaks 2 isotoopi: 1) deuteerium jrk. nr. 1, a.m. 2 , st 1 prooton ja 1 neutron - teda on u 1/4500 vesiniku aatomitest. Tema ühedit hapnikuga nim raskeks veeks. 2) triituim jrk. nr. 1, a.m. 3( 1 prooton ja 2 neutronit) - tema on beeta radioaktiivne ja poolestusaeg on u 12 aastat. Uraan - jrk. 92, a.m. 238 (92 prootonit ja 146 neutronit) Isotoop U(jrk.nr. 92 üleval, a.m.235 all) ( 92 prootonit ja 143 neutronit) see istoop on põhielement tuumapommis ning tuumareaktoris
Kiirgus, nt rö-kiirgus, siseneb bioloogilisse süsteemi. Esmane interaktsioon on elektroniga – see on phtalt füüsikaline protsess. Füüsikud räägivad fotoelektrilisest efektist ja Comptoni hajumisest, kuna diagnostilises radioloogias kasutatavad energiad ei ole piisavad paari moodustumiseks. Fotoelektrilise vastastoime käigus antakse kogu kogu footoni energia üle toimivale elektronile, Comptoni protsessi puhul tekib hajunud footon ja vaba elektron. Hajunud footon käitub nagu esmane footon, seni kuni tal jätkub energiat ja fotoelektrilise protsessi või Coptoni hajumise käigus tekib uusi vabu elektrone ja järjset väiksema energiaga footoneid. Kiired elektronid, mis kiirguse neeldumisel tekivad, aeglustatakse vastastoimes teiste absorbeeriva aine elektronidega. Kui selline kiire elektron kohtub aatomituumaga, on tulemuseks Bremstrahlung. Selline energia ümberpaigutumise ahel jätkub, kuni allesjäänud energia on
A elektroni valjumistoo ainest, h Plancki konstant 10.Elektromagnetlainete skaala -Lainepikkuse jargi kahanevas (sageduse jargi kasvavas) jarjekorras: pikklaine, kesklaine, luhilaine, ultraluhilaine, infravalgus, valgus, ultravalgus, rontgenkiirgus, . kiirgus. Aatomfuusika. Bohri aatomimudel on aatomifuusika idealiseeritud objekt, milles on aatomi planetaarmudelit taiendatud Bohri postulaatidega. Peakvantarv on taisarv, mis maarab elektroni energiataseme aatomis. Kui n=1, on aatom pohiolekus, kui n > 1, on aatom ergastatud olekus. Samale peakvantarvule vastavat elektronide kogumit nimetatakse elektronkihiks. Peakvantarvule n vastavas elektronkihis saab olla maksimaalselt 2n² elektroni. Bohri I postulaat Aatom voib olla ainult statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igauhele vastab kindel energia. Selles olekus aatom ei kiirga, vaatamata elektroni liikumisele umber tuuma. Bohri II postulaat Aatomi uleminekul uhest statsionaarsest olekust teise kiirgub voi neeldub
Aatom sarnaneb Päikesesüsteemile. Seda mudelit kutsutakse ka nn planetaarmudeliks. Mudel võeti kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. Aatomi ehitus · Planetaarmudeli järgi kujutab aatom endast ~1023 korda vähendatud Päikesesüsteemi laadset moodustist. · Aatomi mõõtme suurusjärk ~10-8cm Tuuma mõõtme suurusjärk on aga veelgi väiksem ~10-13 cm. Elektroni vaadeldakse punktmassina. · Tuumade koostisse kuuluvad positiivse laenguga prootonid ja laenguta neutronitest. · Ainukesena on lihtsaima elemendi vesiniku aatomi tuumas ainult 1 prooton. · Prootoni laengu absoluutväärtus võrdub elektroni laengu absoluutväärtusega
Seda mudelit kutsutakse ka nn planetaarmudeliks. Mudel võeti kasutusele pärast aatomituuma avastamist 1911.a. Tuuma avastamine põhineb Rutherfordi katsel, mille käigus kiiritati õhukest kullalehte -osakestega. Katse käigus avastati, et osad -osakesed põrkusid plaadilt tagasi. Põrkumine oleks mõeldamatu, kui aatomi positiivne laeng jaguneks ühtlaselt üle terve ruumi. 22.11.12 4 Aatomi koostisosad. Prooton ja neutron on ligikaudu võrdse massiga, mis on 2000 korda suurem elektroni massist. NIMETUS MASS(kg) LAENG(C) Elektron 9,1*10-31 -1,6*10-19 Prooton 1,6726231*10-27 +1,6*10-19 Neutron 1,674928*10-27 0 Tavaolekus on aatom elektriliselt neutraalne. Seega peab prootonite arv tuumas ja teda ümbritsevate elektronide arv võrdne olema. Seda arvu nimetatakse laenguarvuks Z, mis on tähtsaim aatomit iseloomustav suurus
6. Mool ja Avogadro arv. Avogadro arv (tähis: NA) on aineosakeste (aatomite, molekulide või ioonide) arv 1- moolises ainehulgas. 6,02 * 10 astmel 23. Mool - aine hulk, mis sisaldab 6.02× 1023 ühe aine osakest (molekuli või aatomit). Moolide arv - n, mol (ka n, mol) 7. Aatomi tuum ja isotoobid. · Ühesuguse prootonite arvu, kuid erineva neutronite arvuga elemente nimetatakse · isotoopideks. Elektronide arv aatomis võrdub prootonite arvuga, seega on aatomi summaarne laeng 0 aatom on elektriliselt neutraalne 8. Avogadro seadus. Avogadro seadus on ideaalsete gaaside seadus. Seadus on nimetatud Amadeo Avogadro auks, kes 1811. aastal oletas, et kindlalt temperatuuril ja kindla rõhu all on kõikide gaaside moolruumalad võrdsed. P*V = n*R*T 9. Aine koostise püsivuse seadus. igal puhtal ainel on püsiv koostis sõltumata tema saamisviisist või leiukohast. 10. Aatomi mass ja aatomkaalud ning molekulkaalud.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
