Dział 3 FIZYKA JĄDROWA Wersja beta

Temat: SKŁAD JĄDRA ATOMOWEGO ORAZ IZOTOPY

MODELE BUDOWY ATOMU model atomu Arystotelesa

- - - - - - - - - - - - - MODELE BUDOWY ATOMU model atomu Thomsona + +

MODELE BUDOWY ATOMU model atomu Bohra

MODELE BUDOWY ATOMU kwantowy model atomu przestrzeń, w której z określonym prawdopodobieństwem możemy spotkać elektron kwantowy model atomu

Oznaczenia Symbol jądra atomowego oznaczamy podobnie jak symbol pierwiastka. A – liczba masowa Z – liczba atomowa (porządkowa) liczba protonów liczba neutronów Ważne

Izotopy Atomy tego samego pierwiastka występują w kilku odmianach zwanych izotopami. Wszystkie izotopy tego samego pierwiastka mają identyczną liczbę (p) protonów w jądrze, ale różnią się liczbą (n) neutronów .

Izotopy - przykłady Izotopy wodoru: - wodór - deuter - tryt Izotopy węgla: - węgiel C-12 - węgiel C-14

Zadanie Podaj liczbę protonów i neutronów wchodzących w skład jądra atomowego następujących pierwiastków: Cl, Zn, Po.

Rozmiar jądra ATOMOWEGO rozmiar atomu rozmiar jądra

Rozmiar jądra ATOMOWEGO rozmiar jądra atomowego, przy założeniu, że jest kulą, wynosi: gdzie promień wodoru liczba masowa TRUDNE

Masa i Energia Masę jądra atomowego wyraża się w atomowych jednostkach masy TRUDNE

Masa i Energia Masę jądra podaję się w jednostkach energii (zgodnie ze wzorem Einsteina) Można wyrazić masę w elektronowoltach TRUDNE

Zadanie Masa jądra uranu 235U wynosi 235,04392u. Jaką wartość ma masa jądra wyrażona w kilogramach, dżulach i elektronowoltach.

Temat: Prawo rozpadu promieniotwórczego – promieniotwórczość naturalna

Przemiana Cząstka – dwa protony i dwa neutrony, posiada ładunek +2e. Przykład rozpadu Ogólna postać przemiany (rozpadu) Ważne

Przemiana Cząstka – elektron. Przykład rozpadu (rozpadowi towarzyszy emisja antyneutrina) Ogólna postać przemiany (rozpadu) Ważne

Przemiana Cząstka – pozyton, antycząstka elektronu. Przykład rozpadu (rozpadowi towarzyszy emisja neutrina) Ogólna postać przemiany (rozpadu) Ważne

PROMIENIOWANIE Promieniowanie to fala elektromagnetyczna lub inaczej strumień wysokoenergetycznych kwantów. Ważne

STAła Rozpadu W próbce zawierającej N atomów niestabilnego izotopu promieniotwórczego stwierdzono, że liczba rozpadów ΔN następujących w jednostce czasu zależy tylko od liczby atomów i jest do niej proporcjonalna. lub Współczynnik nazywamy stałą rozpadu.

Prawo Rozpadu gdzie Ważne Po wprowadzeniu czasu połowicznego rozpadu T1/2, czasu po upływie którego w próbce pozostaje połowa liczby atomów izotopu Ważne TRUDNE

Przykładowe czasy połowicznego zaniku Izotop Rodzaj rozpadu Czas połowicznego zaniku 212Po – polon alfa 3*10-7 s 30P – fosfor beta + 130,6 s 210Po – polon 138 dni 234U – uran 248 lat 14C– węgiel beta - 5730 lat

Szeregi Promieniotwórcze Szeregi promieniotwórcze to rodziny nuklidów promieniotwórczych kolejno przekształcających się jedne w drugie na drodze sekwencyjnych rozpadów alfa lub beta. Wyróżnia się ich cztery, a każdy zapoczątkowywany jest rozpadem innego bardzo długożyciowego izotopu promieniotwórczego.

Przykładowy Szereg Uranowo-Radowy 234Th 230Th 226Ra 222Rn 218Po 214Pb 214Po 210Po 206Pb N Przykładowy Szereg Uranowo-Radowy Z

ZADANIA Jaki izotop powstaje z jądra uranu 238U w wyniku dwóch przemian alfa i dwóch przemian beta(-). Oblicz, jaka część pierwotnej masy (100g) izotopu fosforu 30P pozostanie po czasie 34,75min.

Temat: DEFICYT MASY

Układ złożony to ciała oddziałujące siłami grawitacji lub ciała posiadające ładunki różnoimienne oddziałujące siłami elektrycznymi.

Energia wiązania to najmniejsza energia, jaką należy dostarczyć układowi związanemu, aby jego składniki mogły stać się swobodne (nie oddziaływały ze sobą).

Przykład 1. Rozważmy układ złożony z rakiety i Ziemi gdy rakieta spoczywa na Ziemi to czyli dla rakiety o masie 20 ton zapamiętaj

Energia spoczynkowa to energia jaką posiada ciało w spoczynku (tylko w związku ze swoją masą) gdzie m0 oznacza masę spoczynkową ciała.

Równoważność masy i energii Masa i energia są równoważnymi wielkościami. Możemy powiedzieć, że masa stanowi inną formę energii.

Deficyt masy A. układ przed podziałem B. układ po podziale UWAGA Przykład 1 przyrost masy układu rakieta-Ziemia przy oddalaniu do nieskończoności wynosi

Przykład 2. Energia z MASY 1 g substancji odpowiada energii około 9·1013J energia ta równa jest ciepłu otrzymanemu ze spalania około 3,5 tysięcy ton węgla energia ta pozwoliłaby zasilić jedną przeciętną świetlówkę przez około 150tys lat

ZADANIE O ile różni się masa jądra helu od łącznej masy jego składników? mprotonu= 1,6726 · 10-27kg mneutronu= 1,6749 · 10-27kg mjądra helu= 6,6447 · 10-27kg Δm = ? TRUDNE

Temat: ENERGETYKA JĄDROWA

Temat: ŻYCIE słońca

Temat: Reakcje Jądrowe. Sztuczna Promieniotwórczość

Sztuczna Promieniotwórczość Reakcja, w której uzyskano proton Uzyskanie neutronu

Sztuczna promieniotwórczość Uzyskanie pozytonu gdzie jądro fosforu jest przykładem jądra krótkożyciowego.

KONIEC