Promieniowanie jądrowe. Detektory promieniowania jądrowego Fizyka współczesna Kamil Kumorowicz Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Górnictwo i Geologia,

Prezentacja na temat: "Promieniowanie jądrowe. Detektory promieniowania jądrowego Fizyka współczesna Kamil Kumorowicz Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Górnictwo i Geologia,"— Zapis prezentacji:

1 Promieniowanie jądrowe. Detektory promieniowania jądrowego Fizyka współczesna Kamil Kumorowicz Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Górnictwo i Geologia, rok I mgr., grupa 3 Kraków, 16.05.2016 r. www.agh.edu.pl

2 Dziwne promieniowanie… Wilhelm Roentgen (1845-1923) (google Grafika) Promieniowanie rentgenowskie nie jest promieniowaniem jądrowym!

3 Odkrycie promieniotwórczości Antoine Henri Becquerel (1852-1908) (google Grafika) Maria Skłodowska-Curie (1867-1934) (google Grafika) Pierre Curie (1859-1906) (google Grafika)

4 Eksperyment Rutherforda Ernest Rutherford (1871-1937) Układ doświadczalny używany w latach 1911-1913 w labolatorium przez Rutherforda do badania cząstek alfa (Resnick, Halliday, Podstawy Fizyki tom 5) Model atomu według koncepcji Thomsona: ”ciasto z rodzynkami ” (http://pl.wikipedia.org/wiki/Model_atom u_Thomsona) Laureat Nagrody Nobla w roku 1908 z dziedziny chemii (odkrycie spontanicznego rozpadu promieniotwórczego). (google Grafika)

5 Jądro atomowe TRWAŁE (STABILNE ) NIETRWAŁE (PROMIENIOTWÓRCZE ) NIETRWAŁE (PROMIENIOTWÓRCZE ) Schemat jądra atomu, (http://neutrino.fuw.edu.pl/ ) Znanych jest 114 pierwiastków chemicznych, większość posiada izotopy. Istnieje około 250 izotopów trwałych i powyżej 2000 nietrwałych (promieniotwórczych). IZOTOP – odmiana pierwiastka chemicznego, różniąca się liczbą neutronów w jądrze. Sumę liczby protonów i neutronów w jądrze nazywamy liczbą masową A. W fizyce jądrowej masę jądra, a także masę atomu) wyrażamy w jednostkach masy atomowej (jma):

6 www.agh.edu.pl Rodzaje przemian jądrowych Przemiany naturalnePrzemiany sztuczne Rozpad αReakcje jądrowe Rozpad βRozszczepienia jądrowe inneFuzje jądrowe

7 Rozpad promieniotwórczy

8 Zastosowania promieniowania

9 Inne przemiany jądrowe

10 Car bomba (Big Ivan) Schemat budowy ładunku termojądrowego A - Stopień rozszczepienia (ładunek pierwotny) B - Stopień fuzji (ładunek właściwy (wtórny)) 1 - chemiczny materiał wybuchowy 2 - osłona z uranu 238 3 - próżnia 4 - pluton lub uran zawierający tryt w stanie gazowym 5 - styropian 6 - osłona uranu 238 7 - deuterek litu-6 (paliwo fuzji) 8 - pluton 9 - reflektor Największa dotąd zdetonowana lotnicza bomba termojądrowa (wodorowa)

11 Detekcja promieniowania Zeskanowany negatyw Płyty fotograficznej, http://www.pietrozangheri.it/

12 PASYWNE zbierające informacje o przejściu wielu cząstek (wymagają dodatkowej obróbki) AKTYWNE w których informacja o przejściu cząstki pojawia się w postaci impulsu elektrycznego natychmiast. o emulsje jądrowe o klisze rentgenowskie o detektory luminescyjne o detektory dielektryczne o detektory aktywacyjne o detektory chemiczne o detektory gazowe - licznik Geigera-Müllera - komora jonizacyjna - komora proporcjonalna - komora wielodrutowa - komora iskrowa - komora dryfowa o detektory półprzewodnikowe - mikroskopowe detektory krzemowe - licznik scyntylacyjny - licznik Czerenkowa - detektory promieniowania przejścia - detektory kalorymetryczne - detektory śladowe

13 Licznik Geigera-Müllera

14 Licznik scyntylacyjny (http://wiki.biol.uw.edu.pl/w/Chemia_j%C4%85drowa/Liczniki_i_detektory_promieniowania) (http://atomistyka.pl/promien/detekcja.html)

15 (www.futura-sciences.com) ALICE

16 (http://www.helmholtz.de/en/annual_report_2011/structure_of_matter/insights _into_research/cosmic_primeval_soup_in_geneva/) (http://alice-j.org/alice_a.html) Detektor ALICE (CERN)

17 Symulacje komputerowe wyniku zderzenia cząstek (http://en.wikipedia.org/wiki/ALICE:_A_Large_Ion_Collider_Experiment)

18 Dziękuję za uwagę! Bibliografia: Wierzchowski Wojciech, Podstawy fizyki jądrowej dla inzynierów, Wrocław 2008 Resnick R., Halliday D., Walker J., Podstawy Fizyki tom 5, Warszawa 2003 Netografia: http://atomistyka.pl/ http://www.rkfizyka.pl/dla-uczniow,3103.html http://pl.wikipedia.org/ http://www.ifj.edu.pl/ https://www.fuw.edu.pl/~ajduk/Public/Welcome.html