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