Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Tuumafüüsika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
prooton, elektron, massiarv, lagunemine, energiatasemed, neutronid, koguarvu, tuumad, rikutakse, gamma, laenguarv, massidefekt, seoseenergia, tuumafüüsika, kogulaeng, isotoobid, tuumajõud, tugevaks, radioaktiivsus, footon, aatomituum, nukleoid, prootonid, energiahulko Neutronite arvu tuumastähistatakse tähega N. Isotoobid o Isotoopideks nimetatakse selliseid elemente, millel on sama laeng, kuid erinev neutronite arv. o Isotoobid on perioodilisuse tabelis ühel ja samal kogal. o Ühe keemilise elemendi isotoobid on selle aatomite tüübid, mis erinevad massiarvu A poolest. o Järjenumber Z langeb neil kokku. A=Z+N A- massiarv Z- prootonite arv N- neutronite arv Tuumajõud o Tuumajõud on kahe või enama nukleoni vahel olev jõud, mis hoiab koos aatomituuma. o Tuumajõud põhineb tugeval vastastikmõjul. Tuuma ehitus o Tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel. o Ühel energiatasemel saab olla ainult piiratud arv osakesi (see arv on igal tasemel erinev)
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 Prootonite ja neutronite koguarv on tuuma massiarv A (nukleonide koguarv) A A
nukleonideks Eriseoseenergia seoseenergia ühe nukleoni kohta Tuuma mass ei ole võrdne üksikute nukleonide masside summaga Tuuma mass on alati väiksem tuuma moodustavate prootonite ja neutronite masside summast Massidefekt nukleonide summaarse massi ja tuuma massi vahe Stabiilne aatomituum tuum on stabiilne kui tema energia on minimaalne Stabiilsuseks peavad olema täidetud kolm tingimust: 1. Prootonite tõukumine teeb suured tuumad ebastabiilseks 2. Tuumas on energiatasemed täitunud järjest 3. Neutroneid on veidi rohkem kui prootoneid Radioaktiivsus aatomi lagunemine laenguga osakesteks ja teiseks aatomiks, mille keemilised omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad Radioaktiivsuse tekkimine tuuma stabiilsuse tingimusi rikkudes hakkab tuum iseenesest muutuma stabiilsemaks erladub kiirgus ehk kiired osakesed, mida nim radioaktiivsuseks Radioaktiivsuse liigid(jagatakse läbitungimisvõime järgi) · -kiirgus paber positiivne laeng
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
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
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.Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on sama elemendi erineva massiarvuga tuumad. Massiarvu erinevus tuleb erinevast neutronite arvust. Ühesugune on neil prootonie arv, kuid erinev võib olla neutronite arv ja seega ka massiarv 7.Millised on stabiilse tuuma tingimused? 1. Püsiva tuuma suurus peab olema piiratud. 2. Prootonite kui ka neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalamast 3. Reeglina on stabiilses tuumas neutroneid veidi rohkem kui prootoneid. 8.Mida nimetatakse tuuma seoseenergiaks?
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. Tuum on väga suure tihedusega ning oma olemuselt liitosake, mis koosneb prootonitest ja neutronitest, mida kokku nimetatakse tuumaosakesteks ehk nukleonideks. Prootoni laeng on võrdne elektroni laenguga ning seda nimetatakse tuumalaenguks (Z) Mass on 1,6726 · 10-27 kg, Neutroni mass on 1,6749 · 10-27 kg. Prootonite ja neutronite koguarv on tuuma massiarv (A) A=Z+N
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);
Tuumal on positiivne laeng. Tuuma mootmed - labimoot 10-14 m Prooton Positiivselt laetud tuumaosakesed. Prootonite arv (aatomnumber ehk jarjekorranumber ehk laenguarv) maarab elemendi tuumalaengu ja on vordne elektronide arvuga aatomis, nii et aatomid on elektriliselt neutraalsed. Tuuma tahtsaim osake, tahistatakse tahega Z. Neutron Elektriliselt neutraalsed tuumaosakesed. Samal elemendil voib tuumas olla erinev arv neutroneid. Neutron on veidi suurema massiga kui prooton. Tahistatakse tahega N. Suure labitungimisvoimega. Mittestabiilne osake, vaba neutron laguneb prootoniks ja elektroniks (poolestusaeg ca 12 minutit). Laenguarv Prootonite arv tuumas, tahis Z Prootonite arvu muutudes tekib uus element (nait. radioaktiivsuse, tuumareaktsioonide tulemusel). A Tuuma tähis Z X X keemilise elemendi tahis A massiarv (prootonite ja neutronite summa) Z prootonite arv 16 Naiteks: 8 O
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
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. Mis on isotoobid, mis on neis ühesugust ja mis erinevat? Isotoobid on ühe elemendi erineva massiarvuga tuumad, ühesugune on neil prootonie arv, kuid erinev võib olla neutronite arv ja seega ka massiarv 7. Millised on stabiilse tuuma tingimused? 1. püsiva tuuma suurus on piiratud 2. tuum peab olema energeetiliselt põhiseisundis 3. tuuma energia peab olema antud osakeste arvu juures minimaalne. 8. Mida nimetatakse tuuma seoseenergiaks? Energia, mis vabaneb, kui üksikutest neutronitest ja prootonitest panna kokku mõni elemendi tuum. 9. Mida nimetatakse tuuma eriseoseenergiaks
tuumajõud – prootonite ja neutronite vahel mõjuv jõud tuumas, mis hoiab tuuma koos. 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. Laenguarv Z – näitab laetud osakeste (prootonite) arvu tuumas. (Aatomis ka elektronide arvu.) Võrdne perioodilisustabeli järjekorranumbriga. Massiarv A – näitab prootonite ja neutronite koguarvu aatomituumas. Neutronite arv N. (A=Z+N) Isotoop – on keemilise elemendi teisend, milles prootonite arv on sama kuid neutronite arv on erinev. 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
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 õhukihiga, väike läbimisvõime, ohutu) Beetakiirgus: elektronide voog, mis tekib radioaktiivse el. Ühe neutroni muundumisel prootoniks.uus keem el
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.
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.
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.
Et prootonite arv tuumas võrdub ka elektronide arvuga elektronkattes (ioniseerimata aatomi korral), on erineva prootonite arvuga aatomitel erinevad keemilised omadused ja optilised omadused. 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.<--)
Ta märkas, et uraani soolad kiirgavad mingit kiirgust ilma igasuguse välismõjuta. Väga intensiivselt kiirgab element Raadium sellest nim RA Kõik 83st suurema jnrga elemendid per.süsteemis on RA Aine, mis kiirgab RA kiirgust muundub muutub tema tuuma laeng ja seega muutuvad aatomid teise keemilise elemendi aatomiteks (84210Po > a + 82206Pb) RA kiirguse liigid ja omadused (liik, olemus, laeng, läbitung.v., õhu ioniseerimis v) a, He aatomi tuumad, +, väike, tugev b, elektronid, , suurem, väiksem g, elektonmagnetkiirgus (l=108..1011), neutraalne, v.suur, v.väike N: alagunemine 92238U >> 24He + 90234Th blagunemine 55137Cs >> 10e + 56137Ba + (antielektronneutriino) http://www.abiks.pri.ee b+lagunem 1427Si >> +10e (positron) + 1327Al + (elektronneutiino) glagunem 55137Cs >>g + 55137Cs
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
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 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
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
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
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. Kvarke ja leptoneid kokku nimetatakse fundamentaalosakesteks Kuid stringiteooria järgi on kõik osakesi moodustajad ühemõõtmelised(!) elementaarobjektid, mille
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. -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
Missugune asjaolu torkab silma elementide aatommasse jälgides?Mida suurem on aatommass, seda suurem on aatomnumber ja seda rohkem on prootoneid tuumas. Mis on tuuma massiarv? Prootonite ja neutronite koguarv tuumas.A=Z+N, kus Z on prootonite arv ehk tuuma laenguarv,N-neutronid. Miks ei saa tuumade universaalseks koostisosaks olla ainuüksi vesiniku tuum?Sellepärast, et sellisel juhul peaks ka teiste aatomite tuumad koosnema ainult prootonitest ning massiarv ja laenguarv peaksid järelikult ka edaspidi võrdsed olema. Kui aga Rutherfordi katseid hakati alfaosakeste hajumise järgi tuumade laenguarve katseliselt määrama, selgus, et see nii pole. Samuti selgus et esialgu aatommasside järgi korraldatud tabelis on elemendid järjestatud hoopis laenguarvu järgi.Mida nimetatakse tuuma laenguks, mida see väljendab?Tuuma laenguarv ehk prootonite arv tuumas, tähis Z Mida kujutab endast radioaktiivsus tuuma siseehituse seisukohalt
· Millal avastati elektron? Iseloomusta elektroni. Elektron avastati 1897 aastal Thomson'i poolt. Elektron on väga väike, negatiivse elementaarlaenguga fundamentaalosake. · Iseloomusta aatomi tuuma. 1911.aastal avastas Rutherford aatomi tuuma. Aatomi tuum on positiivse laenguga ja mõõtmetelt väga väike. Enamus aatomi massist on kogunenud aatomi tuuma. · Mis on elementaarlaeng? Millistel osakestel, millise laenguga esineb? Elementaarlaeng on väiksem iseseisvalt eksisteeriv laeng 1,6x10-19 C Esineb prootonitel (positiivne) ja elektronidel (negatiivne)
elektronidest. Aatomi tuum annab 99,9% kogu aatomi massist; aatomi elektronkate määrab ära aatomi läbimõõdu. Vähima aatomi mass on suurusjärgus 10-27 kg ja läbimõõt suurusjärgus 10-10 m (ehk üks ongström). 2.1 AATOMITUUM. Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Prootoni ja neutroni mass on ligikaudu võrdsed. Sõltuvalt tuuma koostisest ja energiatasemest jagunevad tuumad erinevateks nukliidideks. 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. Nii prootonid kui ka neutronid on fermionid, mis tähendab, et nende kohta kehtib Pauli
Isotoobid on aatomid, mille tuumas on sama arv prootoneid, aga erinev arv neutroneid, mis tähendab et isotoobid erinevad tuuma masside poolest. Sama elemendi isotoobid ei erine oma keemiliste omaduste 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
valguse kiirusel. Seisuenergia- Footoni seismajäämisel/peatumisel läheb ta mass üle seisuenergiaks. Mass ja energia võivad teineteiseks muutuda. Kineetiline mass- Seda omab liikuv keha, ehk liikuva keha mass suureneb seisvaga korda. Seoseenergia- Energia, mida tuleb rakendada, et osakest tuumast võimalikult kaugele välja viia. Poolestusaeg- Aeg, mille jooksul lagunevad pooled olemasolevatest tuumadest. Ahelreaktsioon- Iga järgneva neutroni lagunemine kaheks ja neutronite tõttu tekib lõpuks ka plahvatus. ( Termotuumareaktsioon- Saab toimuda ainult ülikõrgel temperatuuril ( u. 100 mlj C 0 ) Termotuumareaktsioonil vabanev energia on saartevaba ja ta suudab anda inimkonnale ammendamatu energiaallika. Kuid sellist temperatuuri on saavutatud ainult hetkeks ( raske on saavutada) Kvark- Koosneb prootonitest ja neutronitest. Kvarkidel on omad laengud (erinevad) ja ta on ka üks elementaarosake ( EHK vastastikmõjuga osake)
energeetiline olek ei muutu. Aatom võib olla vaid kindlates olekutes, millest igaühele vastab energia En . Statsionaarses olekus aatom ei kiirga Aatomi üleminek ühest stasionaarsest olekust teise kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute energiate vahega. Väiksema võimaliku energiaga olekut nim. Aatomi põhiolekuks. Teised olekud on ergastatud olekud. 11. Tuuma ehitus 12. Mis on massiarv ,kuidas teda leida perioodilisus tabeli järgi? A massiarv . A= Z+N (prootonite arv + neutronite arv) Massiarvu saadakse aatommassi ümardamisel täisarvuni. 13. Kuidas leida prootonite arvu, neutronite arvu ja elektronide arvu neutraalses aatomis? Prootonite arv on sama, mis järjekorra number ja tuuma laeng. Neutronite arv võrdub massiarv prootonite arv või järjekorranumber. 14. Missugused jõud hoiavad koos 1) tuuma ja elektronkatet? 2) Tuumaosakesi? 15.Iseloomusta tuumajõudusid. 1) Mõjuvad nii prootonite kui neutronite vahel
Tuumafüüsika 1. Prootonite arvu tuumas määrab aatomi järjenumber perioodilisuse tabelis e. aatominumber, mille tähis on tavaliselt Z. (Keemilise elemendi järjenumber Mendelejevi tabelis). · Neutronite arvu tähistatakse tähisega N, nukleonide koguarvu tähistatakse sümboliga A. Aatominumbrit tähistatakse tähega Z. Selleks, et arvutada neutronite arvu tuumas, tuleb lahutada nukleonide koguarvust aatominumber e. prootonitearv aatomis. (N=A-Z) 2. Isotoobid on tuumad, mis sisaldavad sama arvu prootoneid, kuid erineva arvu neutroneid. Näide: süsinuku tuumas on alati 6 prootonit, kuid neutroneid võib seal olla 5;6;7;8;9 või isegi 10. 3. Radioaktiivsel elemendil on radioaktiivne poolestusaeg, mis iseloomustab radioaktiivsete
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
annaabi.ee 
