Radioaktiivsus mingit liiki osakeste iseeneslik kiirtumine tuumadest. -, -, - radioaktiivsus. Radioaktiivse kiirguse kahjulikkus - põhjustab tuumareaktsioone aatomites, millest koosnevad rakkude biomolekulid ja normaalsed aatomid muutuvad sobimatu aine aatomiteks, mis põhjustavad elusorganismide hukkumise. - kiirgus tuum on ergastatud olekus ning prootonite süsteemis on auk. Auku langeb prooton kõrgemalt tasemelt ja kiirgab -kvandi. -lagunemine tuumas on neutroneid liiga palju. Neutron muutub prootoniks ja selle 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.
Ande Andekas-Lammutaja Füüsika Tuumafüüsika Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid, tema läbimõõt on suurusjärgus 10 -15 m. 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
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
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
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
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
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? -lagunemine tekib siis, kui tuumas on neutroneid palju rohkem kui prootoneid ja kõige kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonite energitasemetest kõrgem.Neutron ei saa küll prootonite tasemele laskuda, kuid
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. -lagunemine tekib, kui tuum on väga suur ja tuumajõud ei jõua seda koos hoida. Tuumast eralduvad 42He- osakesed. On kõige väiksema läbimisvõimega kiirgus. - osake liigub magnetväljas lõunapooluse suunas. -lagunemine: et täita tühja kohta prootonite energia tasemes, muutub neutron prootoniks, lisaks eraldub elektron ja neutraalne osake antineutriino. Tekkinud elektron lahkub tuumast. Läbimisvõimelt keskmine nt ei läbi puitu. Magnetväljas liigub põhjapooluse poole. N=p++e-+antineutriino. -lagunemine tekib, kui tuuma madalamad energia tasemed pole lõpuni täidetud s.t tuum on ergastusseisundis. Ergastatud tuumas hakkavad vastavalt prootonid või
Hiljem leidis need uuesti ja otsustas plaadi ilmutada. Tema üllatuseks oli näha, et aine kiirgas ise. Becquerel leidis seega,et uraan suudab õhku ioniseerida ning uraanist tulev kiirgus ajas ei muutu. Kiirgus on omane uraanile (elemendile) mitte ühendile. Ehk siis kõik ühendid kus on uraan on radioaktiivsed. Curie'd otsisid erinevaid aineid mis kiirgavad, leidsid ka täiesti uue keemilise elemendi polloonium. Võtsid kasutusele mõiste radioaktiivsus. Sõnastasid seaduspärasuse: kõik elemendid, mille aatomnumber (prootonite arv) on suurem kui 83, on radioaktiivsed. Hakati uurima kiirgust: kiirgusel lasti lennata läbi magnet- või elektrivälja. 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
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);
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? On põhjustatud sellest, et neutronite energiatasemed ületavad tunduvalt prootonite energiataseme. Selle tulemusena mõni neutron muundub prootoniks, elektroniks ja antielektron neutriinoks. Beeta-lagunemisel tekib uus tuum, mille laenguarv on ühe võrra suurenenud ja massiarv on jäänud samaks. 14.Milline ebastabiilsus põhjustab -lagunemise ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Mida kujutab endast osake? On põhjustatud tuuma liigsest suurusest. Alfa=He42. Alfa-lagunemise käigus tekib uus tuum, mis on esialgsest tuumast 2 prootoni ja 2 neutroni võrra väiksem. XAZ YA-Z-2 + He42 15
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
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
Radioaktiivsel alfaosakese lagunemisel tekib heelium. a- kiirgus Heeliumi tuumade voog b- kiirgus elektronide voog g- kiirgus suure sagedusega elektromagnetlained Nihkereegel. Alfa-lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb ligikaudu nelja aaotmmassi ühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse süsteemis kahe ruudu võrra ettepoole. - Alfa-lagunemine Beeta-lagunemine. Tuumast väljub elektron, mille tõttu tuuma laeng suureneb ühe võrra, mass jääb aga peaaegu muutumatuks. Radioaktiivsel lagunemisel tekkinud uued tuumad on tavaliselt samuti radioaktiivsed. Poolestusaeg on aeg, mille jooksul radioaktiivse elemendi aktiivsus väheneb kaks korda. n=t/T. T- poolestusaeg, t- tavaline ajavahemik. Ahelreaktsioon Tuumade lõhustumise ahelreaktsiooniks nimetatakse reaktsiooni, milles reaktsiooni esilekutsuvad osakesed(neutronid) tekivad selle reaktsiooni produktidena. Sellega eraldub
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
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?
Tuumateaktsioonides tekkivad uued keemilised elemendid e isotoobid. Tuumareaktsioone on väga palju, neid kasutatakse peamiselt looduses mitteesinevate isotoopide tootmiseks. Sobivaim vahend tuumareaktsiooni esilekutsumiseks on neutronite voog, sest tänu neutroni laengu puudumisele liitub ta kergesti iga tuumaga, tuues kaasa reaktsioonika vajalikku kineetilist energiat. Näiteks : Chadwicki eksperiment, milles berülliumi ja heeliumi tuumade kokkupõrkel tekkis süsiniku tuum. Kui tuuma satub neutron, siis muutub tuuma massiarv ühe võrra suuremaks. Tekib uus isotoop, reeglina ergastatud seisundis ja ebastabiilne. Ta laguneb, kiirates kas - või - osakese ja - kvante, mis omakorda võib osutuda radioaktiivseks. Looduses on kõige raskema tuumaga element uraan. Tuumade lõhustumine See on tuuma jagunemine kaheks. Ahelreaktsioon : tuuma lõhustumisel vabanenud neutronid kutsuvad esile uusi lõhustumisi. Näiteks : püssirohu plahvatamine, sest siin pole vajalik õhu juurdevool ja reaktsioon
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 ja relatiivsusteooria Tuuma mõõtmed tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist, tuuma läbimõõt on umbes 10 -15 m. Prooton - 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 - elektriliselt neutraalsed tuumaosakesed. Samal elemendil võib tuumas olla erinev arv neutroneid. Neutron on veidi suurema massiga kui prooton. Tähistatakse tähega N. Suure läbitungimisvõimega. Mittestabiilne osake, vaba neutron laguneb prootoniks ja elektroniks. Massiarv prootonite ja neutronite koguarv tuumas. Tähistatakse tähega A. Isotoop - ühe ja sama keemilise elemendi teisendid, millel on aatomituumas ühesugune arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid
· kiirgus - alumiinium negatiivne laeng · -kiirgus plii laenguta -radioaktiivsus tekib siis kui tuuma üks madalamaid energiatasemeid on täitmata, kõige lühema lainepikkusega, suurima sageduse ja energiaga ZAX* ZAX + -radioaktiivsus tekib kui neutroneid on märksa rohkem kui prootoneid ja kõrgem neutronite poolt hõivatud energiatase on prootonite energiatasemest kõrgem, lagunemisel paiskub tuumast välja -osake ZAX -10 e + AZ+1Y radioaktiivsus tuum on suur ja prootonite vahelised elektrostaatilised tõukejõud kipuvad võimust võtma, tuuma stabiilsuseks heidetakse välja -osake ZAX 24He + A-4Z-2Y poolestusaeg ajavahemik, mille jooksul jaguneb pool antud radioaktiivse aine tuumast (T) tehisradioaktiivsus tuumareaktsioonide abil saadud isotoopide radioaktiivsus tuumareaktsioonid - reaktsioonid, kus toimub aatomituumade muundumine tuumareaktsioonides võib energia eralduda või neelduda - (endo neeldumine, ekso
4.Mis on neutronite paljunemistegur ja kuidas ahelreaktsiooni kiirus sellest sõltub? Neutronite paljunemistegur võrdne ahelreaktsiooni mingi põlvkonna neutronite arvu suhtega eelmise põlvkonna neutronite arvusse ning näitab ahelreaktsiooni kiirust. Tähis- k Ahelreaktsiooni kiiruse sõltuvus : 1) k<1 siis ahelreaktsiooni ei teki,tekivad ainult mõned spontaansed tuumade lõhustumised. 2) k=1 siis algab ahelreaktsioon. 3) k<1.01 ja k>1 siis on ahelreaktsioon juhitav. 4) k>1.01 ahelreaktsioon ei ole juhitav ehk see on aatompomm. 5.Mis on kriitiline mass? Kriitiline mass- tuumakütuse mass, mille juures k=1 ja ahelreaktsioon tekib iseenesest. 6.Millised isotoobid võivad olla tuumapommi kütuseks ja kuidas neid saadakse? 1) Looduslik uraan - isotoobid lõhustuvad hästi aeglaste neutronitega. 2) baasil töötavad reaktorid kasutatakse rikastatud uraani,mis sõelutakse uraanimaagist välja.
1. Aatomituum koosneb prootonitest(Z) ja neutronitest(N). 2. Prooton-aatomituuma tähtsaim koostisosake, stabiilne, ei lagune. 3. Neutron e. nukleon- tuuma koostisosake, laenguta, ei ole stabiilne, radioaktiivne ja laguneb prootoniks, elektroniks ja antineutriinoks. 4. Laenguarv ehk aatomnumber on prootonite arv selle elemendi aatomi tuumas. (tähis Z) 5. Massiarv on prootonite ja neutronite koguarv aatomi tuumas.(tähis A) 6. Keemiline element on määratud prootoni ehk laenguarvuga. 7. Keemilise elemendi istoop- prootonite arv sama, neutronide arv erinev. 8
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.
nim tuuma massidefektiks,(kui liita kokku tuuma osakeste massid,siis see osutub suuremaks tekkinud tuumamassist.)mis on tuumareaktsiooni energiaväljuns ja kuidas seda leida? Näitab reaktsioonis osalenud tuumade ja selle käigus tekkinud tuumade seoseenergiate vahet. millise ebastabiilsuse põhjustab gamma-kiirgus ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Ta käitub nagu valgus.väga suure energiaga footonid ehk elektromagnetlained..Kiirgus on põhjustatud sellest,et tuumas mõni prooton või neutron langeb või annab ära madalamala tühjale energi tasemele.Millise ebastabiilsuse põhjustab b-kiirgus ja milline muutus sellega kaasneb? Kiirgus on põhjustatud sellest,et tuumas on neutronite energia tase tunduvalt suurem,kui prootonite.Seega mõni neutron muundub prootoniks. Millise ebastabiilsuse põhjustab A-kiirgus ja milline muutus sellega kaasneb? On põhjustatud tuuma liigsest suurusest,sellised tuumad hakkavad välja paiskama tuuma kilde milleks on heeliumi tuumad
nim tuuma massidefektiks,(kui liita kokku tuuma osakeste massid,siis see osutub suuremaks tekkinud tuumamassist.)mis on tuumareaktsiooni energiaväljuns ja kuidas seda leida? Näitab reaktsioonis osalenud tuumade ja selle käigus tekkinud tuumade seoseenergiate vahet. millise ebastabiilsuse põhjustab gamma-kiirgus ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Ta käitub nagu valgus.väga suure energiaga footonid ehk elektromagnetlained..Kiirgus on põhjustatud sellest,et tuumas mõni prooton või neutron langeb või annab ära madalamala tühjale energi tasemele.Millise ebastabiilsuse põhjustab b-kiirgus ja milline muutus sellega kaasneb? Kiirgus on põhjustatud sellest,et tuumas on neutronite energia tase tunduvalt suurem,kui prootonite.Seega mõni neutron muundub prootoniks. Millise ebastabiilsuse põhjustab A-kiirgus ja milline muutus sellega kaasneb? On põhjustatud tuuma liigsest suurusest,sellised tuumad hakkavad välja paiskama tuuma kilde milleks on heeliumi tuumad
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.
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
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.
vabastada Elementaarosake ehk fundamentaalosake - universumi mateeria vähim osake, millel puudub meile teadaolev alamstruktuur; praegu teadaolevalt on 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
siseneb kambrisse, hakkab see vedelik trajektoori ulatuses keema 4) Fotoemulsiooni meetod - fotoemulsioonis lõhutakse aine osakesed ära. (fotograafia) Radioaktiivsuse lagunemine – Alfa lagunemine – tuumast heelium välja – alfa lagunemisel tekib uus keemiline element, mille tuuma mass on 4 suhtelise aatommassi ühiku võrra ja tuumalaeng 2 laenguühiku võtta väiksem, kui lähteelemendil Beeta lagunemine – elektron välja – tekib uus keemiline element, mille tuumamass on sama, kuid tuumalaeng ühe ühiku võrra suurem , kui lähteainel Poolestusaeg - Radioaktiivse aine poolestusaeg on aeg, mille jooksul aine aktiivsus väheneb pooleni esialgsest Tuumajäätmete radioaktiivsus Nihkereegel - alfa lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb nelja aatommassiühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse tabelis kahe koha võrra ettepoole
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
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
Üldjuhul võib lagunemise esitada järgmisel kujul: Kus X on ematuum, Y on tütartuum ning A ja Z vastavalt ematuuma massiarv ja aatominumber. · lagunemisel jääb tütartuuma nukleonide koguarv samaks, mis ematuumalgi, kuid ühe võrra on suurenenud prootonite arv tuumas. Järelikult on üks lähtetuuma neutronitest muundunud prootoniks. Selle protsessi käigust tekib lisaks elektronile veel üks osake, millele on antud nimeks neutriino väike neutron. 5. Energeetiliselt kasulikud on kergete tuumade sünteesireaktsioon (termotuumareaktsioonid) ja kontrollitavad ahelreaktsioonid (mida kasutatakse tuumareaktoris energia tootmiseks). 6. Energia eraldub tuumareaktsioonides, kui tuum põrkub kokku elementaarosakestega. 7. Kui raske tuum lõhustub, siis tekkinud tuumakildude eriseoseenergia on suurem kui ematuumal. See aga tähendab, et energia jäävuse seaduse järgi peab sellisel
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
