elementaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Põhilised tuumareaktsioonid: Tuumareaktsioon aatomituumas Energia võib tuumareaktsiooni puhul vabaneda erineval moel: 1. Reaktsiooni tulemusena tekkinud tuumade ja osakeste kineetilise energiana 2. Gammakiirgusena 3. Ergastatud olekus tekkinud tuum on ergastatud olekus (omab energiat). Põhilised tuumareaktsioonide tüübid on järgmised: Click icon to add picture Tuumasüntees on tuumade loomine varemeksisteerinud nukleonidest. Tuumasüntees võib toimuda kas tuumaühinemise või tuumalõhustumise teel. Tuumaühinemine on reaktsioon, milles kaks kergemat tuuma ühinevad raskemaks. Näiteks toodud reaktsioon ongi tuumafusioon. Tuumalõhustumine on reaktsioon, milles raske tuum laguneb kergemateks tuumadeks. Kui see toimub
FÜÜSIKA SUULINE ARVESTUS (viimane) 6.kursus 12. klass 1. Kirjelda vedeliku ehitust ja üldisi omadusi, mis eristavad vedelikku gaasist ja tahkisest. Vedelik gaas: Vedelikud on palju tihedamad; molekulid palju lähemal. Vedelik tahkis: Vedeliku molekulid on korratus liikumises (vahetavad kohti) - voolavus 2. Mis on märgamine ja mittemärgamine? Märgamine on olukord, kus vedelik mööda pinda laiali voolab. Mittemärgamine on olukord, kus pindpinevuse tõttu võtab vedelik kera kuju. 3. Võrdle ja põhjenda difusiooni ja soojusjuhtivust vedelikes ja gaasides. Difusioon on vedelikes väiksema kiirusega, sest vedelik on palju tihedam ja seega molekulid põrkuvad ajaühikus tunduvalt rohkem. Vedelike soojusjuhtivus on gaaside omast parem, kuna soojusjuhtivus oleneb ka aine tihedusest ja erisoojusest, siis tänu nendele on vedelike soojusjuhtivus parem. (Vedelike tihedus on u. 1000 korda suurem ning ka erisoojus on suurem.) Difus...
Avatud kütusetsükkel lõpeb kasutatud tuumkütuse ja radioaktiivsete jäätmete käitlemise ning vahe- ja lõppladustamisega.. Suletud kütusetsükkel saadakse, kui kasutatud tuumkütus töödeldakse ümber uueks kütuseks, see suunatakse uuesti tuumareaktorisse ja ainult väike kogus jäätmeid läheb lõppladustamisele. 2 4. Aatomituuma omadused. Massidefekt. Seoseenergia: Tuumareaktsioonid. Tuumareaktsioonide efektiivsed ristlõiked. Tuumade lõhustumine. Aatomituum on aatomi väga väike ja tihe keskosa, mis moodustab põhilise osa aatomi massist. Aatomituum koosneb nukleonidest – positiivse laenguga prootonitest ja neutraalse laenguga neutronitest. Tuuma iseloomustavad: laeng, mass, spin, magnetmoment, raadius, el.moment. Nii nagu aatomis, on ka tuumas tuumasisene energia kvantiseeritud: igal nukleonil on lubatud enrgianivood (nivoode vahe ~ 1 MeV).
1.Tuumajõud on kahe või enama nukleoni vahel mõjuv jõud, mis hoiab koos aatomituuma. Omadused-Väga väikeste vahemaade juures on tuumajõud tõukuv; Tuumajõud on väga väikese mõjuraadiusega; Tuumajõud on laengust sõltumatu. 2. Tuum on stabiilne, kui prootoneid ja neutroneid on sama palju. 3. Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse aatomituuma iseeneslik lagunemine. 4. Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. Beetakiirgus võib olla negatiivne või positiivne, Beetakiirguse läbimisvõime on umbes sada korda suurem kui alfakiirgusel, kuid palju väiksem kui gammakiirgusel. Beetakiirguse peatamiseks on vaja õhukest metall-lehte. Beetakiirgus võib tekitada inimesel kiirgustõbe, vähki ja raskemal juhul isegi surma. Siiski on beetakiirgusega kaasnev gammakiirgus inimesele palju ohtlikum. Ei suuda läbida alumiiniumi.
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
mõjuva tuumajõuga 8. Millist nähtust nimetatakse radioaktiivsuseks? Millised elemendid omavad radioaktiivseid isotoope? Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. 9. Mida kujutab endast alfakiirgus ja millised on selle kiirguse omadused? Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. Alfakiirgus on tulenevalt oma väikesest läbimisvõimest inimesele suhteliselt ohutu, ei suuda läbida isegi paberit. 10. Mida kujutab endast beetakiirgus ja millised on selle kiirguse omadused? Beetakiirgus on beetaosakestest koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. Beetakiirgus võib olla negatiivne (koosneb negatiivsetest beetaosakestest elektronidest) või positiivne (koosneb positiivsetest beetaosakestest positronidest)
8. Millist nähtust nimetatakse radioaktiivsuseks? Millised elemendid omavad radioaktiivseid isotoope? Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. 9. Mida kujutab endast alfakiirgus ja millised on selle kiirguse omadused? Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. Alfakiirgus on tulenevalt oma väikesest läbimisvõimest inimesele suhteliselt ohutu, ei suuda läbida isegi paberit. 10. Mida kujutab endast beetakiirgus ja millised on selle kiirguse omadused? Beetakiirgus on beetaosakestest koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. Beetakiirgus võib olla negatiivne (koosneb negatiivsetest beetaosakestest elektronidest) või positiivne (koosneb positiivsetest beetaosakestest positronidest)
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 eraldumine) tuumareaktsioonide liigitamiseks on kaks viisi: 1. Reaktsioon toimub vahetult/moodustub vahetuum 2. Reaktsioonide käigus toimub raskete tuumade lõhustumine (tuumareaktorid, tuumaenergeetika)/ Reaktsioonide käigus toimub kergete tuumade ühildumine (vesinikpomm)
Kirja pandud reaktsiooni nimetatakse tuumareaktsiooniks. Siin kehtivad laengu jäävuse seadus (7+2=8+1) ja massi jäävuse seadus (14+4=17+1). Neutron avastati mäletatavasti 1932 (Chadwick). 9 4 Be+24He126C +01n Protsessi käigus avastati tegelikult suure läbitungimisvõimega kiirgus, mis läbis isegi 10-20 cm paksuse pliiplaadi, kiirguse osakesteks osutusid neutronid. Nii pärast 1919. aastast kui ka 1932. aastat intensiivistusid uurimistööd tuumareaktsioonide alal. 1939 jõuti selgusele, et uraani tuumade lagundamisel, kui neid pommitada neutronitega, võib saada väga suurt energiat. Põhimõtteliselt on energia kättesaamine aatomist lihtne. Joonisel mõjutab neutron uraani tuuma poolduma ja muunduma kaheks uueks elemendiks, seejuures aga vabaneb 2-3 neutronit. Need tungivad omakorda uutesse uraani tuumadesse jne protsess kujuneb laviiniks, mida nimetatakse ahelreaktsiooniks: energia vabanemine on plahvatuslik
loomisega ÜLDINE KIRJELDUS: Elementaarosake on samaaegselt ka laine Võimalik kirjeldada lainefunktsiooniga Kõik omadused pole täpselt määratletavad, vaid omavad tõenäosuslikku väärtust OMADUSED: Seisumass Eluiga: stabiilsed osakesed; metastabiilsed osakesed; vähestabiilsed osakesed; resonantsosakesed Kvantarvud: spinn; elektrilaeng; barüonlaeng; leptonlaeng; paarsus; isospinn; lõhn Elementaarosakeste kiirendid Kunstlike tuumareaktsioonide elluviimiseks Looduslike kiirgusallikate valik piiratud Lihtsaim kiirendi: Tavaline vaakumdiood või elektronkiirtetoru Lihtne kiirendi annab energiat kuni 10 MeV Energiate suurendamiseks hakati kasutama lõpp energia saamist järk järgulisel kiirendamisel Kui eelmisel joonisel kujutatud kiirendite ahel rõngasse keerata saame seadme, mida kutsutakse tsüklotroniks Tsüklotronidelt saadud energiad ulatuvad 1000 MeV=1 GeV
T ugev (prooton ja neutron) T ugev vastastikmõju avaldub peamiselt tuumajõududena. Need on jõud, mis hoiavad nukleone koos. Selle mõjuraadius on väga väike. Tuumajõud esineb nii elektriliselt laetud kui laadimata osakeste vahel. Kuid avaldub ka tuumareaktsioonide korral Nõrk (elementaarosakesed) E sineb kõikide elementaarosakeste vahel. Selle mõjuraadius on veel väiksem VASTASTIKMÕJU õik senituntud loodusnähtused seletuvad nelja vastastikmõjuga.
Tuumaenergia ja selle kasutamine Tuumareaktsioon on kahe aatomituuma kokkupõrge, millele järgneb uute aatomituumade teke. Aatomituuma lagunemisel on tegemist tuumareaktsiooniga ainult siis, kui laugememine on põhjustatud kokkupõrkest mõne elementaarosaksesega. Tuumareaktsioonide võrrandeid kirjutatakse täpselt nagu keemiliste reaktsioonide omasid. Energia tekib selles reaktsioonis raske tuuma ehk uraani lagunemisel või kergete tuumade liitumisel. Enargiat saab toota tuumareaktorites (nt joonis 1). Lisaks energiale toodetakse seal ka tehiselemente. Tuumareaktsioonid toimuvad ka looduses, tähtedel. Seosenergia on vastastikmõjuenergia vastandväärtus ja on samaväärne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks.
iseloomustavad kindlad arvud. · Elementaarosakeste nimetus võeti kasutusele 1930-tel. Selle mõistega tähistati osakesi, millest sai ehitada maailma. Sel ajal oli 4 elementaarosakest-neutron, prooton, elektron ja footon. Nüüd enam neutronid ja prootonid pole, aga on teisi juurde tulnud, näiteks (lained)laengud. Elementaarosakeste saamine ja tekkimine. Neid tekib: 1. radioktiivsel lagunemisel 2. tuumareaktsioonide käigus 3. keskmises kiiruses(tuleb tähtedelt ja päikeselt)-termotuumareaktsioon 4. supernova (tähe lõpp) raskeid tuumi tuleb sealt 5. maamagnetväli mõjutab laetud osakesi ja tekitab elektronide või prootonite kiirt. 6. kiirendites ja detektoritest (primaarsed ja sekundaarsed). Kiirendajaid hakati kasutama 1920, kus kiirendati laetud osakesi elektriväljas. 1930-tel hakati kiirendama magnetvälja abil (Lorentzi jõud)
1. Mis on keemilise reaktsiooni ja tuumareaktsiooni vahe? Keemilise reaktsiooni korral tekivad uued ained, kuid tuumareaktsioonide korral tekivad uued keemilised elemendid. 2. Mis on seoseenergia? Seoseenergia on mehaaniline energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks. Mida suurem on seoseenergia, seda raskem on terviku lammutamine ja vastupidi. 3. Mis on kergete tuumade ühinemisreaktsioon? kui kaks kerget ainet kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul ühinevad ning tulemuseks on tohutu energia ( näiteks kahe vesiniku ühendumisel) 4
Isotoobid on ühe ja sama aine aatomid, mis erinevad neutronite arvu poolest. Valgus on elektromagnetikine lainetus. See on suurim võimalik kiirus looduses. c= 300 000 km/s= 3*108 m/s Seisuenergia on peidus igas massis. Valem: E=mc2 . Valem tähendab lahtiseletatuna, et iga aine mingis koguses on mingi energiahulk. Nt 1 g aine energiahulga arvutamine: E=mc2=0,001 kg * (3*108)2 m2/s2 (ehk J) = 0,001*9*1016= 10-3*9*1016=9*1013 J = 9*1010 kJ + 04.02.2014 tunni osa – tuumareaktsioonide võrrandid + valemite teisendamine 3 moel (1. arvudega asendamine, 2. võrde põhiomadus, 3. mingi tähisega läbi jagamine)
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. Protsess kujuneb laviiniks, mida nimetatakse ahelreaktsiooniks: energia vabanemine on plahvatuslik. Tegelikkuses kujuneb protsess plahvatuseks, kui lõhustuva aine mass ületab kriitilise massi. 6. Aheltuumaraktsioon tuumareaktsioonide jada. Tuumalõhustumine toimub ahelreaktsioonina siis, kui igast lõhustunud aatomituumast vabanenud neutronid põhjustavad veel vähemalt ühe tuuma lõhustumise. Iga tuumalõhustumise tagajärjel vabaneb lisaks lõhustunud tuumapooltele veel 2-3 vaba neutronit. Osa neutronitest lendab tuumkütusest välja, osa neeldub tuumkütuse sees olevates lisaainetes (nn. neutronmürkides) ja ülejäänud leiavad uue tuumkütuse tuuma, mis neutroni neelamise järel lõhustub. 7
Seal lõhustatakse N abil Uraani ja vabanenud energiat kasutatakse mehhaanilisel viisil elektrienergia tootmiseks. Sünteesireaktsiooni plussid ja miinused. Plussid: annab palju energiat ja ei kaasne radioaktiivsust; Miinused: Kõrge temperatuuri vajaduse tõttu on raske tekitada ja ka säilitamine on raske. Tuumafüüsika rakendused. a) Energia tootmine; b) Tuumarelvad & c) Radioaktiivsed isotoobid, kuna saab määrata ainete laenguid. Tuumareaktsioonide plussid ja miinused. Plussid: Saab palju energiat. Miinused: Ohtlik toota.
Füüsika Mikro- ja megamaailm ❏ Mikro - Palja silmaga ei näe; aatomid, aineosakesed ❏ Makro - universum, astronoomia Makrofüüsika ❏ Täht koosneb gaasist (vesinik, mis muutub heeliumiks), mis põleb . Täht koosneb vesinikust, tuumareaktsiooni käigus muutub heeliumiks, mida aeg edasi, seda raskemad elemendid tuumareaktsioonide käigus tekivad (kuni rauani) ❏ Kui gaas saab otsa ja paisub, siis tekib punane hiid ❏ Punases hiius hakkab heelium põlema, muutub valgeks kääbuseks (täht, kus lihtsamad elemendid on ära kasutatud) või toimub supernoovaplahvatus (täheplahvatus, kus võivad tekkida raskemad elemendid) ❏ Supernoovaplahvatusega võib tekkida neutrontäht, mis koosneb ainult neutronitest ❏ Kui on tugev supernoovaplahvatus, siis tekib
noorte teadlaste rühm. Keeruline periood Roomas • 1938. a otsustas diktaator Mussolini alustada juudivastase kampaaniaga. • Fermi oli Mussolini juures heas kirjas, ta nimetati teaduste akadeemia liikmeks ja ta kuulus parteisse. • Fermi ei olnud juut, kuid tema naine oli ja see tegi kogu perekonna elu Roomas keeruliseks. • Samal aastal sai Fermi Nobeli preemia uute, neutronkiirguse toimel tekkivate elementide ja aeglaste neutronite toimel toimuvate tuumareaktsioonide avastamise eest. Edasine elu • Pärast preemia kättesaamist kolisid nad terve perega Ameerika Ühendriikidesse. • Ta asus tööle Kolumbia ülikooli. • Teise maailmasõja ajal ei olnud itaallastel Ameerikas kerge elu, kuid Fermi isikuomadused ja eriline anne aitasid tal kaasa lüüa olulistes teadusprojektides. Chicago Pile-1 • 2. detsembril 1942.a oli Fermi juhitud töörühm Chicago ülikooli staadioni tribüünialuses ruumis valmis käivitama
rebida ära vähemalt üks elektron aatomi elektronkattest (s.t. ioniseerida aatom). Osakeste voo või laine ioniseerimisvõime ei sõltu osakeste arvust, vaid iga konkreetse osakese ioniseerimisvõimest (energiast). Ioniseerivat kiirgust kasutatakse laialdaselt meditsiinis, tööstuses, teadusuuringutel ja mujal. Mõõtes ioniseeriva kiirguse materjalis neeldumist on võimalik hinnata materjali paksust ja kvaliteeti. Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. Alfakiirgus on tulenevalt oma väikesest läbimisvõimest inimesele suhteliselt ohutu. Beetakiirgus on beetaosakestest () koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. Beetakiirgus võib olla negatiivne (koosneb negatiivsetest beetaosakestest () elektronidest) või positiivne (koosneb positiivsetest beetaosakestest (+) positronidest). Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima
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 8 - hapniku aatomituumas on 8 prootonit, 8 neutronit, massiarv on 16. 1932.a. W. Heisenberg ja D. Ivanenko prooton-neutronmudel: Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest Massiarv Prootonite (Z) ja neutronite (N) koguarv tuumas. Tahistatakse tahega A. Aatommassi ummardatud arv. Isotoop
Tänapäeva teaduse ees seisvad probleemid Tänapäeva teadus keskendub inimeste elu parendamisele. Külmasõja-aegne võidurelvastumine andis hoogu juurde teaduslikule arengule. Kosmoseretked, tuumareaktsioonide uurimine ja palju muud pani aluse sellele, mida me kutsume tänapäeva teaduseks. Kuid kas nüüd on teadlased kaotanud oma sihi? Viimastel aastakümnetel on eesmärgid hägustunud. Millised on tänapäeva teaduse ees seisvad väljakutsed ning kuidas on need muutunud? Tänapäeva teadus proovib saavutada inimeste täis potentsiaali . Inimeste võimed on piiritletud mitmete omadustega. Selleks, et neid piire ületada, on teadlased aastakümneid tööd teinud. Seitsmekümnendatel loodi esimene
täiesti eraldi vaadeldavad, sest neid eraldavad ruumilises ulatuses viis suurusjärku. Kui välja arvata prootonite arv, siis tuuma siseehitus aatomi elektronkattele mõju ei avalda ja tuum ise on on elektronkatte uurimise vahenditele kättesaamatu. Seepärast käsitletakse tuumamudelit täiesti eraldi, kuigi see peaks olema osa aatomimudelist. Tuum koosneb nukleonidest. Jõud nende osakeste vahel on väga tugevad. Nende jõudude ületamiseks ja aatomituumade purustamiseks või siis tuumareaktsioonide tekitamiseks tuleb kulutada umbes miljon korda suuremaid energiaid kui aatomikiirgusel, - neeldumisel. Samal ajal on need nn. tugevad mõjujõud väga lühikese ulatusega ehk mõjuraadiusega, ulatudes praktiliselt vaid tuuma enda mõõtmetes. Tuumajõudude tugevusele vaatamata võib juhtuda, et sõltuvalt konkreetse tuuma ehitusest tuum iseeneselikult muundub või laguneb, need protsessid toimuvad pidevalt loodusliku radioaktiivsusena. Prootoni olemasolu ennustas Rutherford 1913.a
Kui suur aatomituum laguneb suuremateks (enam-vähem võrdseteks) tükkideks, siis nimetatakse seda ka tuumalõhustumiseks. Tuumalõhustumine on radioaktiivne lagunemine kui see toimub spontaanselt. Vastasel juhul on tegemist tuumareaktsiooniga. Tuuma lagunemise tulemusena võib tuum jääda ergastatud olekusse, millest väljumiseks kiirgab tuum gammakvandi. Seega kaasneb tuumalagunemisele lisaks alfa- ja beetakiirgusele ka gammakiirgus. 5. Tuumareaktsioonide liigid tuumapommides ... kasutatakse U-d. Suurte tuumade puhul on lõhustumisreaktsioon, sünteesireaktsioon e. Termotuumareaktsioon-toimub väikeste tuumade ühinemine. On vaja palju energiat. Päike annab energia. Radioaktiivse süsiniku (14C) meetod. Radioaktiivne süsinik (massiarv 14, poolestusaeg 5570 aastat) tekib maa atmosfääri ülemistes kihtides. Radioaktiivse süsiniku meetod põhineb asjaolul, et kosmiline
Mendelejevi tabelis. 2011. aasta seisuga on teadaolevaid keemilisi elemente 118. Kõigi elementide nimetused otsustab IUPAC ehk Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit. · Kuidas tekivad? Elemendid tekivad enamaasti termotuumareaktsioonide tulemusel. Kerged elemendid tekkisid juba Suure Paugu ajal. Nendeks oli vesinik, heelium ning väikeses koguses ka liitiumi ja berülliumi. Raskemad elemendid tekivad Universumi tähtedes toimuvate tuumareaktsioonide tulemusel. Kõigepealt tekib vesinik ning seejärel heelium. Sarnane tuumasüntees jõuab enamikus tähtedes välja süsinikutuumade moodustumiseni, suurema massiga tähtedes ka rauatuumadeni. Rauast raskemad elemendid tekivad tähtede eluaja lõpul. · Uued elemendid Tekivad tuumasünteesi tulemusena. Tuumasünteestoimub looduslikult tähtedes ning on tähtede energiaallikaks. Maa peal on tuumasünteesiks vajalikke tingimusi raske luua, sest
toimub muutumatu kiirusega. Kui k>1 (aine mass on kriitilisest massist suurem) toimub plahvatus, viimast kasutataksegi tuumapommides. Tuumpommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Uraan on looduslik, aga seda rikastatakse. Plutooniumi toodetakse spetsiaalsetes reaktorites. Tuumapomm Elektrienergia tootmine v Elektrienergiaga on tegu energeetika seisukohalt, füüsika seisukohalt on tegu tuumaenergiaga ehk aatomienergiaga. v Energia saadakse tuumareaktsioonide tulemusel tuumaelektrijaamades. v See on aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi seoseenergia, mis võib vabaneda tuumareatksioonides. Radioaktiivsete isotoopide meetod v Radioaktiivsete isotoopide meetodit kasutatakse tehnikas, teaduses, meditsiinis, jm. v Radioaktiivne isotoop on mingi keemilise elemendi isotoop, mille aatomite tuumad muutuvad radioaktiivse lagunemise teel mingi muu keemilise elemendi tuumadeks
eluskudedele suuri kahjustusi. Gammakiirgus on ioniseeriv kiirgus. [2] Gammakiirgus lõhub inimese kehas orgaanilisi molekule põhjustades kiiritustõbe. Lõhkudes DNA molekuli võib gammakiirgus põhjustada geneetilisi mutatsioone ja vähki. Eriti ohtlik on gammakiirgus arenevatele organismidele (lapsed), kuna arenevate organismide aktiivse rakupooldumise tulemusena levib gammakiirguse tekitatud geneetiline defekt kiiresti. [3] Tuumareaktsioonide puhul kannavad gammakvandid ära tuumareaktsioonil tekkinud üleliigse energia. Näiteks aatomituumade lagunemisel muutub osa laguneva tuuma seoseenergiast lagunemisjääkide (tuumapoolte ja vabade neutronite) kineetiliseks energiaks ning ülejäänud osa energiast eraldub gammakiirgusena. Levinuim tuumareaktsioon, millega gammakiirgust tekitatakse, on koobalt-60 beetalagunemine. [2] Kui aatomituum neelab kineetilist energiat omava osakese (näiteks alfaosakese või neutroni),
jälgida , kui tuuma seoseenergia jagada massiarvuga, st. vaadata ühe nukleoni kohta tulevat seoseenergiat. Tuumajõudude ja tuumade seoseenergia olenevus massiarvust viib selleni , et tuumareaktsioonidest on võimalik suuremal hulgal energiat saada kahes piirkonnas kergete tuumade ühinemisel ja raskete tuumade lõhustumisel. Tuumade seoseenergiad on u miljon korda suuremad kui aatomites ja molekulides. Tuumareaktsioonide alustuseks on ainet vaja kuumutada vähemalt kümne miljoni kraadini , alles siis saavad tuumade kiirused nii suureks, et na põrkudes ületaksid elektrilise tõukumise ja jääksid tuumajõudude haardesse. Termotuumareaktsioonideks nim kergete tuumade ühinemisprotsesse , sest nad saavad toimuda vaid väga kõrgel temperatuuril. Raskete tuumade lõhustamine : mendelejevi tabeli lõpus olevate radioaktiivsete elementide
1. Mis on tuumareaktsioon? Võrdle seda keemilise reaktsiooniga. Protsesse, kus tuumad võivad ühineda, ümber korralduda ja laguneda, nim tuumareaktsioonideks. Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest (lähteaine(te)st) tekib keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet. Tuumareaktsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide võrrandeid. Erinevalt tuumareaktsioonidest, ei toimu keemilises reaktsioonis aatomituumade muutusi. 2. Mis on seoseenergia. Too näiteid Seoseenergia on mehaaniline energia, mida on vaja rakendada, et purustada tervik osadeks. Näiteks elektroni seoseenergia on energiahulk, mis on tarvis elektronile anda, et teda oma orbiidilt välja lüüa 3. Kuidas oleneb tuumade seoseenergia massiarvust?
4) Mille poolest erinevad, sarnanevad prootonid ja neutronid? 5) Prootonid ja neutronid kokku Nukleonid 6) Isotoopideks nimetatakse ühe elemendi erineva massiarvuga tuumi. Neid tähistatakse 7) Ülesanne tuuma koostise kohta 8) Radioaktiivsus ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneslik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. 9) Alfa kiirgus Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel 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).
Energia vabaneb liitosakese moodustumisel osakestevaheliste jõudude tööna. Tuumade seosenergia oleneb omapärasel viisil tuuma massiarvust, see viib selleni, et tuumareaktsioonidest on võimalik suuuremal hulgal energiat saada kahes piirkonnas kergete tuumade ühinemisel ja raskete tuumade lõhustumisel. Kergete tuumade ühinemine. Tähed ja vesinikpomm. Tuumade seosenergiad on umbes miljon korda suuremad kui aatomites ja molekulides. Tuumareaktsioonide alustuseks on ainet vaja kuumutada vähemalt kümne miljoni kraadini, alles siis saavad tuumade kiirused nii sureks, et nad põrkudes ületaksid elektrilise tõukumise ja jääksid tuumajõudude haardesse. Kergete tuumade ühinemisreaktsioone nimetatakse termotuumareaktsioonideks. Inimene on suutnud termotuumatuld läita vaid kohutavas põrgumasinas vesinikupommis. Raskete tuumade lõhustumine. Ahelreaktsioon. Ajalooliselt esimene tuumaenergia saamise viis põhines raskete tuumade
Füüsika konspekt 1.Nimeta tuumareaktsioonide liigid.Millised neist on energeetiliselt kasulikud ja miks? 1) Ahelreaktsioon- raskete tuumade lõhustumine,mille tagajärjel tekivad kergemad tuumad. 2) Termotuumareaktsioon ehk sünteesreaktsioon kergete tuumade ühinemisreaktsioon,mille tagajärjel tekivad raskemad tuumad. Termotuumareaktsioon on kasulik energeetiliselt,sest selle tulemusel eraldub nii palju energiat,et saaksime poole rohkem energiat. Teised energiaallikad on ammenduvad. Termotuumareaktsioon on saastevaba. 2
soojustasakaal kaduma, tuumaosakesed olid seotud tuumadesse, ning neutriinod ja antineutriimod käituvad vabade osakestena. 3 minutit peale Suurt Pauku hakkas toimuma tuumasüntees, ning tekkis valgus. Esimeste tuumadena hakkasid moodustama heeliumi tuumad. Hakkasid tekkima erinevate ainete aatomid kuni rauani, kuid siis ainete teke lakkas, sest temperatuur langes. Edaspidi ülejäänud ained moodustusid supernoovades tuumareaktsioonide jõul. 300 000 aastat peale Suurt Pauku tekkis mikrolaine kiirgus. 1000 miljonit peale maailma algust hakkasid moodustama tähed ja protogalaktikad. 4,5 miljonit aastat tagasi hakkasid moodustuma mitmesuguste gaaside vaheliste reaktsioonide tulemusena lihtsad, orgaanilised ühendid, nende hulgas aminohapped, nukleotiidid ja suhkrud, järgmisel etapil toimus nende ühendite polümeriseerumine ja kolmandal etapil organiseerusid
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 lõpptulemusena moodustub mitte põhiolekus, vaid ergastatud tuum, mis siirdudes põhiolekusse kiirgab sealjuures energiakvandi (- kvandi) 12 Näiteks boori isotoobi 5 B beeta lagunemisel võib tekkida isotoop 12 6 C 12 kuid võib tekkida ka isotoop
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: · Raskete tuumade lõhustumine (nuclear fission) · Kergete tuumade liitumine (süntees) raskemateks tuumadeks (nuclear fusion) Ahelreaktsioon raskete tuumade lõhustumine aeglaste neutronite toimel. Tuumareaktsiooni Nagu keemilistel reaktsioonidel, peab ka siin olema võrrand tasakaalus - nii
tuumaelektrijaamas toimunud õnnetuse tagajärjel. Tuumakütus ei kuulu taastuvate kütuste hulka. Tuumaelektrijaamad maailmas. Radioaktiivsus ja selle kahjulikkus Radioaktiivsus, nukliidi võime iseeneslikult muunduda teiseks nukliidiks. Niisugust muundumist nimet. Radioaktiivlagunemiseks ja sellega kaasnevat elementaarosakeste või aatomituumade voogu radioaktiivsuseks. Eristatakse looduslikku radioaktiivsust ja tehis radioaktiivsust(tuumareaktsioonide toimel tekkinud), põhimõttelist erinevust neil ei ole, sest nukliidi omadused ei olene tema tekkimise viisist. Peamised radioaktiivlagunemise liigid on alfa- ja beetalagunemine, spontaanne lõhustumine, prootonradioaktiivsus ja kaheprootoniline radioaktiivsus. Kiirguse mõju elusorganismidele Mistahes kiirguste osakesed või kvandid kannavad edasi energiat, võimet teha tööd, seega ka võimet midagi lõhkuda. Elusaine molekulide aatmoite vahelised
Musta Augu Teke ja Kasv Must auk võib tekkida mitmel erineval viisil. Arvatakse, et kõige tüüpilisem ( st kõige tihedamini esinev) viis on nn ,,gravitatsiooniline varing". See protsess saab alguse sellest, kui mõne taevakeha siserõhk on liiga nõrk et seist vastu selle objekti enda gravitatsioonile. Thavaliselt juhtub see tähtedega, kui nendel on liiga vähe ,,kütust" järel et hoida enda temperatuuri kõrgel läbi tuumareaktsioonide. Kui täht on piisavalt suur, (ligikaudu 30 korda päikesest suurem) siis ei saa mitte miski enam varingut peatada ning täht variseb mustaks auguks. Arvatakse, et on ka selline viis, kus mitu piisavat tihedust ja massi omavad kehad põrkavad kokku, tekitades sellisel hulgal energiat et kokkupõrge muutub mustaks auguks. Küll aga siiamaani pole leitud ühtegi tõendit mis näitaks et selline sündmus oleks kunagi juhtunud.
Aatomi mass Aatomi Ø Aatomituuma Ø Aatomituum koosneb lähestikku asetsevatest nukleonidest positiivse elektrilaenguga prootonitest ja elektrilaenguta (neutraalsetest) neutronitest. Madalsageduslain Raadiolained Infrapunane Nähtav valgus Ultraviolettkiirgu Röntgenkiirgus Gammakiirgus ed kiirgus s · Alfakiirgus on ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. · Beetakiirgus on beetaosakestest () koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. (Beetalagunemine on protsess, mille käigus neutron muutub prootoniks või prooton neutroniks). · Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega (suurusjärgus alla 10 pikomeetri) ja seega suurima sagedusega ning energiaga elektromagnetiline kiirgus.
Element ninhkub perioodilisustabelis kahe ruudu võrra ettepoole. · Beeta-lagunemine elektron lendab tuumast välja,tuumalaeng suureneb ühe ühiku võrra, tuuma mass jääb samaks. Element nihkub ühe ruudu võrra lõpu poole perioodilisuse süsteemis. 7. Mis on looduslik radioaktiivsus? Looduslik radioaktiivsus on looduses esinevate isotoopide tuumade iseeneselik muundumine 8. Mis on tehisradioaktiivsus? Tehisradioaktiivsuseks nimetatakse tuumareaktsioonide abil saadud isotoopide radioaktiivsust. Tehisradioaktiivsus on nähtus, kus tuumade pommitamisel kergete tuumadega tekivad radioaktiivsed isotoobid, mida looduses ei leidu. 9. Mis on poolestusaeg? Poolestusaeg T on ajavahemik, mille jooksul laguneb pool vaadeldava radioaktiivse elemendi tuumast. 10. Mis on ioniseeriv kiirgus? Kiirete osakeste voogu ja lühilainelist elektromagnetkiirgust nimetatakse ioniseerivaks kiirguseks. 11. Mis on kiirguse neeldumisdoos?
aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. 26 Nihkereeglid kui tuum kiirgab alfaosakese, nihkub ta keemilises tabelis kaks kohta vasakule; kui tuum kiirgab beetaosakese, nihkub ta ühe koha võrra paremale; kui tuum kiirgab prootoni, nihkub ta ühe koha võrra vasakule; kui tuum kiirgab neutroni, jääb ta tabelis paigale. 27 Tuumareaktsioonide võrdlemine keemiliste reaktsioonidega Keemilistes reaktsioonides tekivad uued ained, tuumareaktsioonides aga uued keemilised elemendid Tuumareaktsioonides vabanev energia on palju kordi suurem keemiliste reaktsioonide energiast. 28 Rutherfordi reaktsioon 14 7 N + He= O + H 4 2 17 8 1
Isotoopide keemilised omadused on sarnased, kuna elektronkatete ehitus on ühesugune. Isotoopide füüsikalised omadused on aga erinevad, eriti väikese järjenumbriga elementidel. Eristatakse stabiilseid ja mittestabiilseid (radioaktiivseid) ning looduslikke ja tehislikke isotoope. Ebastabiilsed isotoobid püüdlevad stabiilsuse poole ja lagunevad aja jooksul mõneks stabiilsemaks elemendiks. Looduses esinevad elemendid enamasti isotoopide segudena. Tehislikult on tuumareaktsioonide abil saadud peaaegu kõikide elementide isotoope 8.Radioaktiivsus Radioaktiivne element, Radioaktiivsus, ehk tuumalagunemine on ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine. Selle protsessiga kaasneb radioaktiivne kiirgus. Samuti nimetatakse radioaktiivsuseks ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemist. Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. Radioaktiivse
Üks meile tuntuim täht on kindlasti meie Päikesesüsteemi "süda"- Päike. Meile paistab ta teistest tähtedest oluliselt suurem, kuid tegelikult on ta samasugune täht nagu kõik teised. Suurem on ta lihtsalt seetõttu, et ta asub meile lähemal. Tähtede eluiga sõltub suuresti massist: mida suurem on mass, seda lühem on tähe eluiga. Tähed kiirgavad valgust tänu kõrgele temperatuurile. See on mitmeid miljoneid kraade Kelvini järgi. Tähed toodavad energiat tuumareaktsioonide abil. 2. Tähtede elukäik Tähed tekivad kosmoses leiduva n.ö. tähtaine kokkutõmbumisel. Et täht hakkaks tööle termotuumakatlana, on vaja piisavas koguses seda ainet. Seejärel, kui termotuumareaktsioon on alanud, tekibki uus täht. Tähtede elukäigus võib eristada erinevaid staadiume. Toon näite Päikese varal. Tema elukäigus võib eristada nelja staadiumi. Päike 1. gaasipilve kokkutõmbumine 2. vesiniku põlemine heeliumiks (10 mld
kergete aatomituumade ühinemisel ehk tuumasünteesil · väike läbimisvõime; ei läbi paberilehte o Beetakiirgus · tekib beetalagunemisel (prooton muutub neutroniks/neutron muutub prootoniks) · suurem läbimisvõime kui alfakiirgusel, väikem kui gammakiirgusel; peatamiseks on vaja õhukest metall-lehte o Gammakiirgus · tekib annihileerumisel, tuumareaktsioonide käigus (gammakvandid kannavad ära üleliigse energia), ergastatud tuuma üleminekul põhiolekusse · kõige suurema läbimisvõimega; varjestamiseks kasutatakse paksemaid pliiplaate o Röntgenkiirgus · tekib elektronide liikumisel kõrgemalt energeetiliselt tasemelt madalamale · suure läbimisvõimega o Neutronkiirgus
termotuumareaktsioon ehk kergete tuumade ühinemisreaktsioon? – Tuumareaktsiooniks üldiselt nimetatakse aatomituumade muundumisi vastastikmõjus teiste tuumadega või osakestega (prootonid, neutronid, alfaosakesed, footonid jne). Tuumareaktsioonidega kaasneb alati soojusefekt – st reaktsioonil eraldub või neeldub soojus, mis ületab miljoneid kordi keemilisel reaktsioonil (näiteks põlemisel) eralduva soojushulga. Tuumareaktsioonide põhiliigid on 1) raskete tuumade lõhustumisreaktsioon ehk ahelreaktsioon, mille käigus tabab rasket tuuma, milles tuumaosakeste arv ulatub sadadesse (Näiteks U235), mingi tuumaosake, näiteks neutron. Raske tuum, mis niigi on ebastabiilne (tuumajõud ei suuda tuuma hästi koos hoida) laguneb kaheks kildtuumaks (Ba ja Kr tuumadeks). Seejuures jääb üle 2..3 neutronit, mis tabavad järgmisi uraanituumasid ning lõhustuvad ka need. Nende tuumade
See on miljoneid kordi vee tihedusest suurem. Täringusuurune tükk valgest kääbusest kaalub sama palju kui suur auto. Väikeste mõõtmete tõttu ei paista valged kääbused kuigi kaugele. Päikese lähimast ümbrusest on avastatud paarsada valget kääbust. Pruune kääbuseid on rohkem kui hiiglaslike planeetide kui tähtede sarnased. Liiga väikese massi tõttu ei suuda nad piisavalt tugevasti kokku tõmbuda selleks, et temperatuur nende keskel tõuseks tuumareaktsioonide käivitumiseks vajalikule kõrgusele. Pruunid kääbused kiirgavad veel vähem kui valged kääbused. Piisavalt kaua jahtudes saab valgest kääbusest külm must kääbus. Arvatakse et neid ei ole Universumi eluea jooksul jõudnud tekkida, jahtumiseks ei ole olnud piisavalt aega. Kõige vanemate ja jahedamate valgete kääbuste temperatuur on u. 4000 K.
kiirgusenergia pärineb tema sisemuses aset leidvast tuumasünteesist. Teadusliku definitsiooni kohaselt on tähed isegraviteeruvate ja hüdrostaatilises tasakaalus olevad plasmakerad, mis toodavad ise energiat tuumasünteesiprotsessi abil. Tähed kiirgavad valgust tänu kõrgele temperatuurile. See on mitmeid miljoneid kraade Kelvini järgi. Tähtede hulka arvatakse ka tuumasünteesi lõpetanud taevakehad, mis kiirgavad jääksoojuse arvel. Tähed toodavad energiat tuumareaktsioonide abil ning nende eluiga sõltub suuresti massist: mida suurem on mass, seda lühem on tähe eluiga. Tähed ei jaotu universumis ühtlaselt, vaid on tavaliselt grupeerunud galaktikatesse. Tüüpilises galaktikas on sadu miljardeid tähti. Paljud tähed on gravitatsiooniliselt seotud teiste tähtedega, moodustades kaksiktähti. On ka suuremaid täheparvi. 2.2 TÄHTEDE ELUKÄIK Tähed tekivad kosmoses leiduva n.ö. tähtaine kokkutõmbumisel, mille tulemisel täht hakkaks
arvasid nad, et häire võib pärineda antennil istunud tuvide väljaheidetest, kuid selgus, et nende probleemil on huvitavam päritolu– CMBR on kiirgus, mis on säilinud vahetult pärast Suurt Pauku eksisteerinud väga kuumast ja tihedast universumist. Kuna universum paisus, siis ta jahtus, kuni kiirgus muurus nii nõrgaks jäänukiks, nagu meie seda praegu vaatleme,” nii kirjeldavad S. Hawking ja L. Mlodinow CMBR kiirguse avastamist. Kuid kust need mikrolained tulevad? Pärast tuumareaktsioonide ajastut, paisuv universum koosnes plasmast, milles olid laetud osakesed, peamiselt vesiniku ja heeliumi tuumad ja vabad elektronid. See ”supp” oleks üle ujutatud footonitega. Footonid oleks pidevalt ringi põrganud ja hajutanud tuumad ja elektronid. Pärast 380 000 aastat paisumist oli aine jahtunud umbes 3000 kraadi juurde. Nüüd oli temperatuur paras, et vesiniku aatomid saaks moodustuda. Kui temperatuur langes,
Päikesesüsteemist määratud isotoopide (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) esinemissageduse järgi. Valgete kääbuste keemiline koostis näib olevat moodustunud alfaprotsessi tulemusena, kuid mõne valge kääbuse spektris esinevad väga intensiivsed raua jooned, mis viitab e-protsessile ja rauast tuumale. Siit esimesi kinnitusi astrofüüsikute enamuse veendumusele, et valged kääbused on supernoovade jäänused. (lk 114-115, Universum, Veiko Veskimäe, Tallinn 1997) Punaseks hiiuks muutumine Tuumareaktsioonide siirdumine tähe keskmest õhukesse kihti (nt. Kihiline tuumapõlemine) tähendab seda, et energiat tootva ala pindala suureneb. Kiirgus tungib tähes ägedalt nii sisse kui väljapoole. Tulemuseks on tähe keskosa kokkutõmbumine (seestpoolt ei tule väliskihtide kaalu tasakaalustavat kiirgust) ja välisosa paisumine. Täht muutub suuremaks ja punasemaks. Viimane on tingitud sellest, et paisudes tähe väliskihid jahtuvad. Jahedama gaasi kiirgus on punasem. Paisumine võib olla väga ulatuslik
energiaga footonitest ning tekib näiteks tuumaprotsessides või 7 elementaarosakeste annihileerumisel. Beetakiirgus on beetaosakestest koosnev ioniseeriv radioaktiivne kiirgus, mis tekib beetalagunemisel. Beetakiirguse läbimisvõime on umbes sada korda suurem kui alfakiirgusel, kuid palju väiksem kui gammakiirgusel. Beetakiirguse peatamiseks on vaja õhukest metall-lehte. Kõige ohutum neist kolmest on alfakiirgus, mis tekib tuumareaktsioonide tulemusel ja koosneb alfaosakestest. Elementide transmutatsioon 1919. aastal sai Rutherfordist esimene inimene, kes muundas tuumareaktsiooni kaudu ühe elemendi teiseks. Ta lagundas lämmastiku alfaosakeste toimel hapnikuks ning protsessi käigus eradus prootone: 14 N + 17O + p. Hiljem küll tõestas Blackett, et selle protsessi käigus muundus lämmastik hapniku isotoobiks, kuid siiski oli Rutherford esimene, kes sai hakkama keemilise elemendi transmutatsiooniga.
Tuuma seoseenergia on võrdne tööga, mis kulub tuuma lahutamiseks koostisosadeks. Eriseoseenergia- tuuma seoseenergia ühe nukleoni kohta. Massidefekt- tuuma moodustavate nukleonide masside summa ja selle tuuma massi vahe. Radioaktiivsus- aatomi lagunemine laetud osakesteks ja teiseke aatomiks, mille keemilised omadused on esialgse aatomi omadustest erinevad. Looduslik radioaktiivsus- tuumade iseeneslilk muundumine. Tehisradioaktiivsus- tuumareaktsioonide tulemusel tekkinud isotoopide radioaktiivsus. Alfakiirgus- radioaktiivse elemendi tuumadest väljuv heeliumi aatomi tuumade voog. Beetakiirgus- elektronide voog, mis tekib radioaktiivse elemendi ühe neutroni muundumisel prootoniks. Gammakiirgus- elektromagnetvälja kvantide voog, mmis tekib tuuma siirdel ergastatud olekust põhiolekusse. Poolestusaeg- ajavahemik, mille jooksul langeb pool antud rasioaktiivse elemendi tuumadest.