Atom- och K채rnfysik
Kärnfysiken är den delen av fysiken som rör atomkärnan. En atomkärna består av protoner och neutroner.
Vad är Kärnfysik?
STRÅLNING Strålning är spridning av partiklar eller elektromagnetiska vågor och det uppstår när en atom sönderfaller.
Alfastrålning: Alfastrålning som även kallas α-strålning är en typ av *joniserande strålning som består av alfapartiklar (atomkärnor av helium, två protoner och två neutroner.) Alfastrålning kommer ut i samband med radioaktivt sönderfall av typen alfa-sönderfall.
Är Alfastrålning farligt?: Alfastrålning är väldigt enkelt att stoppa med olika material. Den har en räckvidd på 10 cm i luft och den kan enkelt stoppas av ett papper. Den kan inte tränga igenom yttersta lagret hud på en människa vilket betyder att den i stort sätt är ofarlig i luften. Alfastrålning är endast farlig om den kommer i direkt kontakt med levande celler t.ex om du råkar få i det i din mat.
Alfasönderfall: När atomkärnan i naturligt uran, som innehåller mer än 99% av uran-238, sönderfaller så skjuter den ut en alfapartikel med hög hastighet.
*Joniserande strålning: Ett samlingsnamn för alfa, beta och gammastrålning samt neutroner. Uppkommer när radioaktiva ämnen sönderfaller: https://www.youtube.com/watch?v=MZSPzCb42XY
238
U
92
2 protoner 2 elektroner
4
He
Alfapartikel
2
234 90
Th
Alfasönderfall
Uranet släpper ifrån sig 2 protoner och 2 elektroner som bildar en Heliumpartikel som även kallas Alfapartikel. Eftersom Uranet skjuter ifrån och även tappar 2 protoner bildar det ett nytt grundämne som kallas Torium och även är Alfa-sönderfall.
Betastrålning: Betastrålning kan även kallas β-strålning och det är även det en typ av Joniserande strålning bestående av betapartiklar (elektroner och/eller *positroner) som uppstår vid radioaktivt betasönderfall.
Är betastrålning farligt?: Betastrålning kan vara farligt i stora mängder och kan då leda till cancer eller vara dödligt. Det kan stoppas enkelt med hjälp av plåt, glas eller trä.
Används betastrålning i vardagen?: I kontrollerad form används betastrålning inom sjukvård, bland annat för att behandla vissa cancerformer.
Betasönderfall: Toriumkärnan är inte stabil vilket gör att den sönderfaller av sig själv efter en viss tid. Toriumkärnan skjuter tillslut iväg en annan partikel, en så kallad betapartikel som i själva verket är en elektron. Det kan kännas lite underligt att kärnan skjuter ifrån en elektron eftersom det inte finns några elektroner i kärnan. En av neutronerna i kärnan omvandlas till en elektron + en proton. Eftersom kärnan då får en proton till, ökar även atomnumret med 1 enhet. *Positroner: Elektronens antipartikel. Den har samma massa och har en lika stor men motsatt laddning som elektronen.
234
90
1 elektron
Th
Betapartikel
(p+) 234 91
Pa
Betasönderfall
Ämnet Torium släpper ifrån sig en elektron (och får en extra proton) som bildar en Betapartikel. Eftersom Torium får en extra proton så bildas ett annat ämne som kallas Palladium och även är Betasönderfall.
Gammastrålning: Gammastrålning eller γ- stålning är fotonstrålning, det vill säga joniserande strålning i form av fotoner. Gammastrålning definieras inom *radiologi och *dosimetri som elektromagnetisk strålning, som utsänds från en atomkärna eller från en *annihitation. Det är fotonstrålningens ursprung som bestämmer ifall det är röntgen eller γ- stålning.
Är gammastrålning farligt?: Eftersom strålningen är joniserande kan den förändra molekyler, särskilt DNA, som i sin tur kan leda till cancer. Gammastrålningen är även väldigt svår att stoppa så den blir väldigt farlig.
Vad kan vi använda gammastrålning till?: Kraften hos gammastrålning har gjort den användbar för att bland annat kunna ta bort bakterier på medicinska instrument. Den används även till att döda bakterier i mat, särskilt kött, marshmellows, paj, ägg och grönsaker för att hålla det fräscht. Eftersom gammastrålning har en sådan genomträngande förmåga används den inom sjukvård och medicinen som i till exempel *datortomografi och strålbehandlingar. Gammastrålning kan även användas som vapen, i form av gammabomber.
Vad är gammaknivskirurgi?: Gammastrålningen kan även användas för att försöka bota eller behandla cancer. Ett sätt att göra detta är gammaknivskirurgi. Flera gammastrålar riktas då mot tumören i hopp om att döda cancercellerna. Strålarna riktas från olika vinklar för att fokusera på tumören. På så sätt blir den totala absorberande energin i det behandlade området stor, medan skador på omgivande vävnad undviks.
* Radiologi: Läran om strålning. * Dosimetri: Läran om hur joniserande strålning frigör energi i vävnad eller annan materia. * Annihitation: När en partikel möter en antipartikel, och materia transformeras till energi i någon form. * Datortomografi: Används för att röntga i 3D
Gammastrålning
Elektromagnetisk strålning (beter sig som ljus)
ENERGI
Röntgenstålning
Gammastrålningen är en elektromagnetisk strålning och beter sig därför som ljus. Av den elektromagnetiska strålningen får vi energi som vi använder i till exempel sjukvård till röntgenstrålning.
Papper
Trä, glas, plåt
Bly
Alfastrålning Betastrålning Gammastrålning
Alfastrålning är en strålning som enkelt kan stoppas med papper eller människohuden. Betastrålning kan stoppas enkelt av trä, glas och/eller plåt. Gammastrålning är svårast att stoppas och stoppas delvis av bly. Det kan behövas en 10 cm tjock blyplatta eller mer.
Källor •
https://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/start/om-stralning/joniserande-stralning/
•
http://www.nuclear.lu.se/
•
Wikipedia
•
Atom- och Kärnfysik häfte
•
Karin Hallberg, NO lärare Bergskolan
•
http:// www2.vattenfall.se/miniapps/om_vattenfall/Energikunskap/energilexikon/mainresult.asp?ItemID=426
•
http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/gammastr%C3%A5lning
Jag har valt dessa källor eftersom att jag ser det som trovärdiga källor. Jag har jämfört dem och har sedan kommit fram till olika slutsatser utefter den olika faktan.
Nu är det slut för denna gång, men hoppas vi ses igen!
Om du inte får nog av detta så kan du alltid testa dig själv på din kunskaper här: http://www.quizme.se/test/atom-och-karnfy /