Fizyka jądrowa
Rozpad promieniotwórczy i promieniowanie jądrowe
Promieniowanie jądrowe to promieniowanie wysyłane przez nietrwałe jądra atomowe podczas ich rozpadu. Są nimi głównie jądra ciężkie, dla których Z > 82. Zbyt duża liczba neutronów w takich jądrach powoduje, że rozpadają się one na jądra innego pierwiastka i na cząstkę promieniowania jądrowego.
Fizyka jądrowa
Fizyka jądrowa zajmuje się zjawiskami związanymi z jądrem atomowym. Jądro jest centralną częścią każdego atomu, zajmującą tylko jedną kwadrylionową część całej objętości atomu. Ponieważ w jądrach zajmujących tak małą objętość jest skupiona prawie cała masa atomu, możemy uważać, że atomy są prawie puste.
Energia wiązania nukleonów w jądrze i deficyt masy
Energia wiązania nukleonów w jądrze jest równa energii,jaką należałoby dostarczyć, aby rozłożyć jądro na poszczególne składniki. Okazuje się, że suma mas wszystkich nukleonów w jądrze jest większa niż masa całego jądra utworzonego z tych nukleonów. Różnicę między tymi masami nazywamy deficytem masy i oznaczamy Δm. Ta brakująca masa jest równoważna energii wiązania nukleonów zgodnie ze wzorem podanym przez Einsteina: ΔE=Δm⋅c 2 .
Stabilność jąder atomowych
Duże jądra atomowe są mniej stabilne niż jądra małe. Jest to skutek krótkozasięgowego charakteru sił jądrowych, które słabną przy większych odległościach między protonami znajdującymi się na przeciwnych brzegach jądra. Duży wpływ na stabilność jąder wywierają neutrony, które osłabiają bardzo silne daleko zasięgowe i odpychające oddziaływanie między protonami. Tak więc trwałość jąder zagwarantowana jest przez ściśle określoną liczbę protonów i neutronów. Jądra nietrwałe rozpadają się na jądra...
Budowa jądra atomowego
Składnikami jąder atomowych są nukleony, czyli protony i neutrony. Istnienie jąder atomowych możliwe jest dzięki siłom jądrowym łączącym ze sobą nukleony. Siły jądrowe są krótkozasięgowe i działają na bardzo małych odległościach. Są to ogromne siły, które znacznie przewyższają bardzo duże siły odpychania elektrycznego między protonami. Ich źródłem są kwarki , które są składnikami zarówno protonów, jak i neutronów. Kwarki zgodnie z dzisiejszą wiedzą nie dzielą się już na mniejsze części i...
Rozpad jądra i odpowiadające mu promieniowanie
Rozpad promieniotwórczy Rodzaj promieniowania jądrowego Rozpad beta – neutron w niestabilnym jądrze rozpada się na proton i elektron. Elektron zostaje wyrzucony poza jądro,a proton pozostaje w jądrze, co powoduje, że przekształca się ono w jądro innego pierwiastka o liczbie atomowej Z większej o jeden. Przykładowo: Nietrwały izotop siarki o liczbie atomowej Z = 16 przekształca się w pierwiastek o liczbie atomowej Z = 17, którym jest trwały chlor....
Szybkość rozpadu promieniotwórczego
Różne pierwiastki rozpadają się w różnym czasie. Dla każdej substancji promieniotwórczej określa się czas, po którym połowa jąder zawartych w substancji promieniotwórczej ulega rozpadowi. Jest to czas połowicznego rozpadu . Przykład: Dla radu Ra-226 czas połowicznego rozpadu wynosi 1620 lat. Oznacza to, że po takim czasie tylko połowa jąder zawartych w dowolnej ilości radu ulega rozpadowi i przekształca się w izotop ołowiu. Po upływie kolejnych 1620 lat rozpadnie się połowa z połowy...
Izotopy
Liczba neutronów w jądrach danego pierwiastka może być różna. Atomy, które mają taką samą liczbę protonów w jądrze, lecz różnią się liczbą neutronów nazywamy izotopami .
Synteza termojądrowa
Synteza termojądrowa polega na połączeniu dwóch mniejszych jąder w jedno jądro o średniej masie. Deficyt masy, jaki wynika z różnicy między sumaryczną masą składników reakcji syntezy i masą jądra powstałego w wyniku ich połączenia, jest źródłem wyzwolonej w takiej reakcji olbrzymiej energii (E = mc 2 ) . Reakcje syntezy termojądrowej zachodzą w Słońcu, gdzie jądra helu powstają z dwóch jąder wodoru (deuteru): Reakcja syntezy zajdzie wtedy, gdy dwa jądra zbliżą się do siebie na...
Rozszczepienie jądra atomowego
Rozszczepienie jąder atomowych to reakcja, w wyniku której z jednego ciężkiego jądra na skutek zderzenia z neutronem powstają dwa mniejsze jądra o prawie takiej samej masie, które uzyskują wielką szybkość i tym samym ogromną energię kinetyczną. W tym procesie emitowane są dodatkowo dwa lub trzy swobodne neutrony, które zderzając się z kolejnymi jądrami wywołują lawinowo ich rozszczepienie. W wyniku reakcji łańcuchowej zainicjowanej przez jeden neutron wyzwala się energia jądrowa, którą...
Aktywność źródła promieniowania
Aktywnością źródła nazywamy liczbę rozpadów zachodzących w jednostce czasu: Jednostką aktywności jest becqurel [Bq]. Jeśli w ciągu 1s zachodzi rozpad jednego jądra, to aktywność źródła wynosi 1 bq. Aktywność każdego źródła promieniotwórczego maleje z upływem czasu według wzoru: A=A 0 e −t⋅λ , w którym A 0 jest początkową aktywnością źródła promieniotwórczego, A jest aktywnością tego źródła po upływie czasu t, a λ jest stałą rozpadu, której wartość jest zależna od rodzaju...
Fizyka jądrowa
1. Budowa atomu: Wewnątrz atomu znajduje się dodatnio naładowane jądro, a wokół niego po odpowiednich torach krążą elektrony. Średnica atomu jest rzędu 10-10m , zaś jądra atomowego 10-15m. W jądrze znajdują się protony i neutrony. W atomie...
Rozwój gospodarczy świata w końcu XIX wieku.
1. Moim zdaniem szczególne znaczenie dla rozwoju różnych dziedzin kultury miała żarówka, jak i kamera. Gdy Thomas Edison w 1879 roku wynalazł szklaną bańkę, która w połączeniu z prądem zaczynała świecić, nastąpiła wielka rewolucja w dziedzinie...
Opisz, jakie korzyści płyną z finansowania badań naukowych z budżetu państwa.
Fizyka to nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem właściwości materii i zjawisk w niej zachodzących oraz wykrywaniem ogólnych praw, którym zjawiska podlegają. Fizyka doświadczalna (eksperymentalna) zajmuje się jakościowym wykrywaniem zjawisk i...