10 punkti
Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.
~ 2 lehte
Lehekülgede arv dokumendis
2012-05-07
Kuupäev, millal dokument üles laeti
40 laadimist
Kokku alla laetud
1 arvamus
Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Aavo Heinoja
Õppematerjali autor
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. 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
2. ALFA-kiirgus a-osakeste juga, mille kiirus 107 m/s ja nõrk läbimisvõime BEETA-kiirgus kiirete elektronide vool, mis liigub u valguskiirusel (3*108 m/s), tugev läbimisvõime GAMMA-kiirgus elektromagnetvälja kvantsid, millel on väga tugev en. ja kõrge läbimisvõime 3. Poolestusaeg aeg, mille jooksul aine aktiivsus väheneb poole võrra (isotoobi kogus väheneb radioaktiivse lagunemise tõttu kahekordselt) 4. radioaktiivsuse lagunemise seadus (VALEM) määrab lagunemata aatomite arvu (N). 5. Tuumareaktsioon - kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. 7 N + 2 He 8 O +1 H . 14 4 17 1 Neutron: 4 Be + 2 He 6 C + 0 n . uraani tuumade lagundamisel, kui neid pommitada 9 4 12 1 neutronitega, võib saada väga suurt energiat
kiirgamisel. Kui elektron, liikudes ümber tuuma, kiirgab pidevalt elektromagnetilisi laineid, siis aatomi energiavaru peab vähenema. Aatomi energia vähenemisel peab tiirlev elektron pidevalt lähenema tuumale ja elektriliste tõmbejõudude tõttu kukkuma lõpuks tuuma. Aatom kaotab oma elektronkatte ja koos sellega ka oma füüsikalised ja keemilised omadused. Aatomid on aga väga püsivad süsteemid. 1913. a. lõi taani füüsik Niels Bohr teooria, mis käsitleb aatomite energia kiirgamist ja neelamist. Bohri postulaadid: ( postulaat põhieeldus, teooria või mõttekäigu aluseks võetav väide, mille kehtivust eeldatakse.) 1) Aatom võib püsivalt viibida ainult erilistes statsionaarsetes ehk kvantolekutes, millest igaühele vastab kindel energia E. Statsionaarses olekus aatom ei kiirga ega neela energiat. 2) Aatom kiirgab footoni suurema energiaga Ek / J / statsionaarsest olekust
ja samas ruudus. Igal elemendil on isotoobid, kuid kõikidel elementidel pole nad stabiilsed. Vesinikul on kolm isotoopi aatommassidega 1,2 ja 3. Isotoopi aatommassiga 2 nim DEUTREERIUMIKS, tema tuum sisaldab 1 prootonit ja 1 neutronit. Isotoopi aatommassiga 3 nim TRIITIUMIKS, tema tuum sisaldab 1 prootonit ja 2 neutronit. Deuteeriumi ühinemisel hapnikuga saame nn raske vee. NIHKEREEGEL Radioaktiivsed muundumised alluvad nn nihkereeglile, mille sõnastas inglise füüsik Soddi. 1) alfa lagunemisel (eraldub alfa-osake, st He tuum) väheneb elemendi mass nelja aatommassi ühiku (2 prootoni + 2 neutroni mass) ja laeng 2 laenguühiku võrra (2 prootoni laeng). Selle tulemusel nihkub element Mendeleejevi tabelis 2 koha võrra ettepoole (nt 56 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
Tuumade lõhustumine- esineb selliseid isotoope, mille tuum jaguneb nautroni toimel kaheks ligikaudu võrdse suurusega tuumaks. Sellist reaktsiooni nim tuuma lõhustumiseks. 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
Poolestusaeg (mõned näited) 3 1 H 12,3 a 14 6 C 5730 a 226 88 Ra 1622 a 235 92 U 8,9*108 a 238 92 U 4,5*109 a 234 90 Th 24,1 päeva Lühidalt... Alfa osake on heeliumi aatomi tuum. Beeta osake on elektron. Gamma kiirgus on suure energiaga footonite voog. 21 Radioaktiivsuse avastamine 1896. a. märkas prantsuse füüsik Antoine Becquerel, et valguskindlas pakendis fotoplaadid riknesid, kui nende lähedale asetati kolb uraanisooladega. Katsete seeria abil tegi ta kindlaks, et uraaniühendeist lähtub suure läbitungimisvõimega kiirgus, mis mõjub fotoplaadile analoogiliselt valgus või röntgenikiirtega. 22 Radioaktiivsuse avastamine Kuna uraani kiirguse intensiivsus ei sõltunud välistingimustest, vaid üksnes uraani kogusest, luges ta selle
14 6 C 147 N + e - + nukleonide koguarv jääb samaks, prootonite arv suureneb ühe võrra, massiarv jääb muutumatuks, laeng suureneb ühe võrra (tekib uus element) neutron muutub prootoniks, tekib elektron ja veel üks väike osake neutriino (väike neutron) neutraalne, peaaegu massita, valguse kiirusega leviv osake, mida on äärmiselt raske avastada Ilma neutriinota oleks rikutud energia jäävuse seadus Nihkereegel lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb nelja aatommassiühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse tabelis kahe koha võrra ettepoole. lagunemisel suureneb tuuma laeng ühe võrra ja element nihkub perioodilisuse tabelis ühe koha võrra tahapoole. kiirgus Seletatav tuuma üleminekuga ergastatud olekust põhiolekusse Tuuma ergastatud olek võib tekkida tuumareaktsioonide käigus, kus
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. Mõjuulatus lõpeb tuuma välispinnalt järsult Aatomituum on kihilise ehitusega, kus erineva raadiusega orbiitidel tiirlevad vaheldumisi prootonid ja neutronid. 2) Milles seisneb massidefekt? – Prootonite ja ne
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
Kõik kommentaarid