Základy jadrovej fyziky
Feb 05, 2016
Základy jadrovej fyziky
Rádioaktivita
Objavenie rádioaktivity: H.Becquerel – objavenie prirodzenej
rádioaktivity
Rádioaktivita – mení sa jadro atómu, za vzniku lúčov alebo častíc.
Mária Skłodowská – Curie – objav Po a Ra
Ernest Rutherford - , , žiarenie
Jadro, stavebné prvky jadra
o zložené z nukleónov
o protónové čislo Z kladný elektrický náboj Q=Ze (e = 1,602.10-19 C je elementárny náboj) o nukleónové číslo A
o počet neutrónov N
A = Z + N Z = A – N N = A – Z
Vzorce:
Rozdelenie: 1.) Izotopy – rovnaké Z ale rôzne A 2.) Izotóny – rovnaké N 3.) Izobary - rovnaké A
Nuklid – konkrétne Z a A
Jadrová energia
-Potrebná na rozdelenia jadra na častice
-Uvoľňuje sa vo forme Ek častíc
-Jednotka jadrovej energie – 1) elektrónvolt [eV] (1eV = 1,6.10-19 J ) 2) jadrová energia pripadajúca na jeden nukleón [εj]
- Vzorec na výpočet jadrovej energie Ej=Bj.c2 ( Bj = hmotnostný úbytok)
Z.mp + N.mn– mj
Jadrové reakcie
-premena jadra vyvolaná vzájomnou interakciou s inými jadrami alebo časticami.
2 typy: 1.) Exoenergické 2.) Endoenergické
Poznáme 2 jadrové reakcie : 1.) štiepenie jadier 2.) syntéza jadier
Štiepenie jadier
- jadrá, ktorých hodnota A je väčšia ako 56 = ťažké jadrá ( A > 56 )
-Sprevádzané – 1.) únik štiepnych neutrónov 2.) vznik - žiarenia 3.)uvoľnenie jadrovej energie
+ A B + + E-Multiplikačný koeficient „k“
k > 1 – zväčšuje sak < 1 – vyhasína k = 1 – stacionárna
Syntéza jadier
-spájanie atómových jadier, ktorých hodnota A je menšia ako 56 = ľahké jadrá ( A < 56 ) , čím vznikne nové ťažké jadro
- prebieha pri vysokých relatívnych rýchlostiach jadier => vysoké teploty , preto sa nazávajú aj termojadrové / termonukleárne reakcie
21D + 2
1D 32He + 1
0n + E ( E = 3,25 MeV )
31T + 2
1D 42He + 1
0n + E ( E = 17,6 MeV )
- Prebieha na Slnku
Jav prirodzenej a umelej rádioaktivity
Prirodzená rádioaktivita :
-samovoľná premena nestabilných jadier na stabilné za súčasného vysielania žiarenia.
A < 81
- rozpad prvkov až na stabilné izotopy (väčšinou olovo)
- polčas rozpadu – od niekoľko sekúnd až po 1010
ŽIARENIA: alfa žiarenie beta žiarenie gamma žiarenie (neutrónové žiarenie)
Umelá rádioaktivita: -1919 Ernest Rutherford
- je to vlastne umelá premena prvkov
-je premena stabilného jadra atómu pôsobením iného alebo častice na nestabilné jadro, ktoré sa samovoľne rozpadá za súčasného uvoľnenia žiarenia.
-Možnosť výroby nevyskytujúce sa vo voľnej prírode, prípadne prvky s atómovým číslom vyšším ako 92 (medicínske účely, výskum)
-1934 - Irena Joliot Curie a Frédérik Joliot Curie - ožarovanie hliníka alfa časticami
Jadrový reaktor- Prvý v roku1942 v Chicagu
1 – palivové tyče (články)2 – chladiaca látka (napr. voda)3 – regulačné tyče obsahujúce kadmium (pohlcujú sekundárne neutróny)4 – tlaková nádoba reaktora
betónové tienenie
Využitie • jadrové elektrárne
• lekárstvo
• priemyselné práce
• v hladinometroch a požiarných hlásičoch
• poľnohospodárstvo
Zoznam použitej literatúry: Internet:http://referaty.aktuality.sk/jadrova-fyzika/referat-11827 http://jadrovaenergia.yw.sk/Stiepenie.html http://www.kiwiki.info/index.php/R%C3%A1dioakt%C3%ADvny_rozpad Kniha: 1.)Vondra, Miroslav; Fyzika. Praha, Fragment, 2008. 184s.ISBN: 80-808-9174-9
2.) Tarábek, Pavol; Zmaturuj z fyziky. Martin, Didaktis. 2006. 224 s. ISBN 80-89160-35-2.
Ďakujem za pozornosť