Atom och k채rnfysik!
Kärnfysik. Vad är då det? Kärnfysik handlar om de byggstenar som allting består av och
hur de fungerar, alltså atomer. Inom kärnfysiken finns då kärnkraft det är alltså kraften av kärnan. Ordet kärnkraft började användas efter negativ publicitet kring atombomberna i slutet av andra världskriget. Kärnfysik är nästan som det låter, fysik om kärnan. Alltså atomkärnan. I en atomkärna finns protoner och neutroner för att neutralisera spänningen i kärnan. Atomer faller tillslut sönder på grund av att atomen är instabil och det är den när det är för många neutroner och bildar nya ämnen och under sönderfaller så bildas strålning, partikelstrålning. Vi kan ta ämnet Uran som ett exempel, som har atomnummer 92 och alltså har 92 protoner i kärnan, och har 238 som masstal och alltså 238 partiklar i kärnan. För många neutroner i kärnan gör att kärnkraften inte orkar hålla ihop atomen, då faller det sönder. När Uran sönderfaller så blir 2 protoner och 2 neutroner till Helium, och resten av partiklarna blir Thorium som alltså har 234 i masstal och 90 i atomnummer. Det är ett alfa sönderfall.
Alfa- sönderfall och strålning Alfa strålningen kan stoppas av ett enkelt papper. Tanken av att strålningen kan stoppas så lätt får en ofta att tänka att den inte är så farlig men om strålningen kommer i kontakt med levande celler så blir den fort farlig. Så vad vi läste från förra sidan var att uran alltså går sönder och blir till helium och thorium.
Alfastrålning är en typ av joniserande strålning, som bildas av alfapartiklar, alltså atomkärnor av helium, två protoner och två neutroner. Alfastrålningen utgörs av tunga partiklar. De flesta tunga radioaktiva ämnen är alfastrålare.
Uran sönderfaller från ämne till ämne i många år och tillslut så bildas bly och efter det kan den inte sönderfalla mer.
Beta- sönderfall och strålning Vi kan fortsätta i samma spår som vi var på, så ämnet thorium sönderfaller sedan i ett betasönderfall. Betasönderfall innebär att en neutron omvandlas till en elektron och skickas då iväg ut från kärnan. Men samtidigt som det händer så bildas en proton inne i kärnan. Så vad blir då det nya masstalet om det tidigare var 234? Jo, 234. Eftersom att en neutron försvinner och en proton bildas. Masstalet är alltså samma, 234 och atomnumret blir 91 eftersom det tidigare varit 90 men en ny proton bildades.
Det nya ämnet blir då palladium. Betastrålningen har längre räckvidd än alfa, så det kan inte stoppas av ett papper men betastrålningen stoppas med trä.
Gammastrålning
Elektromagnetiskstrålning
Gammastrålningen beter sig ungefär som ljus i vågorna. En form av joniserande strålning. Vid ett radioaktivt sönderfall har atomkärnan ofta mer energi är vad den behöver och det är då det blir gammastrålning. Gammastrålningen saknar elektrisk laddning. Den utgörs av elektromagnetisk strålning med hög energi och kort våglängd. Strålningen har mycket stor räckvidd. I luften räcker den hundratals meter och i sten eller betong bara några meter. Gammastrålningen stoppas inte av kläder eller andra lätta material, men intensiteten avtar på avståndet, på samma sätt som ljus men den stoppas alltså av betong och bly. I levande vävnad verkar gammastrålningen indirekt. Dess energi förs över till elektroner som slås ut från elektronmolnen kring atomkärnorna. Denna energi överförs till kroppen på samma sätt som betastrålningens energi gör. De flesta radioaktiva sönderfall följs av gammastrålning.
Gammastrålning Detta är en video som jag personligen tycker förklarar gammastrålningen på ett bra sätt. Men för en grundläggande genomgång om strålningen måste man inte se hela.
https://www.youtube.com/watch?v=EWYSSTpn-0U Papper Alfastrålning Betastrålning Gammastrålning
Plexiglas
Betong
Olika slags joniserande strålningar och hur de hör ihop. Neutronstrålning
Joniserande strålning
Partikelstrålning
Elektromagnetisk strålning
Röntgenstrålning
Alfastrålning
Betastrålning
Gammastrålning
Alla dessa olika strålningar hör till joniserande strålning, men detta är inte alla olika stålningar som finns, det finns också icke joniserande strålning.
Olika slags icke joniserande strålningar och hur de hör ihop Icke joniserande strålning
Radiofrekvent strålning Mikrovågor Optiskstrålning
Radiovågor Infraröd strålning
Synligt ljus
Uv- strålning
Icke joniserande strålning, är strålning som inte slår sönder atomer eller molekyler. Den bildas alltså inte genom att ämnen sönderfaller, det betyder också att inga joner bildas. Men det betyder inte att den är ofarlig och inte gör förändringar. Icke joniserande strålning är alltså en elektromagnetisk frekvens.
Sjuk av strålning Strålsjuka är en sjukdom som vi människor kan få efter att ha kommit i kontakt men joniserande strålning, till exempel efter röntgen eller en kärnkraftsolycka. Det beror på att cellerna förstörs av strålningen, organen som har många celler under delningen drabbas mest. Det spelar också stor roll hur länge människan utsätts för strålningen. De första symptomen är illamående och kräkningar, inom några timmar. Med högre strålning blir sjukdomen värre för att fler organ har drabbats, ofta är det slemhinnorna i mag- tarmkanalen och hjärnan. Vilket också leder till att immunförsvaret slås ut och bakterier tar sig in i kroppen. Det tar några veckor innan symptomen visar sig. Och hur stor strålning någon kan klara av är väldigt individuellt. Långsiktigt så kan strålsjuka också leda till cancer och andra sjukdomar.
Radioaktivitet Radioaktivitet är atomkärnor omvandlas till andra typer av kärnor, samtidigt som de avger joniserande strålning. Radioaktiviteten upptäcktes 1896 av en fransk fysiker som hette Henri Becquerel. Denna upptäckt gjordes när han gjorde ett slags experiment med ett uranhaltigt ämne som helt plötsligt sände ut en slags strålning. Denna stråle gjorde ett avtryck på en fotografisk film och gick igenom kartong. Marie Curie (en annan fysiker) visade också att torium, polonium och radioaktiviteten skickade ut samma strålning. Hon döpte detta fenomenet till radioaktivitet. Hon och hennes man delade Novelpriset i fysik år 1903. Hon fortsatte att forska och tillsammans med hennes dotter så upptäckte dem nya metoder för att använda röntgenstrålningen inom sjukvård, den upptäckten gjordes under andra världskriget.
Testa dig själv!
1 2 3 4 5 6
Vad är alfastrålning?
När blir du sjuk av strålning?
Vem var Henri Becquerel?
Vem var Marie Curie?
Hur många olika slags joniserande strålningar finns det? Hur många protoner har Uran?
Svaren finns i texten.
7 8 9 10 11 12
Vad stoppar gammastrålning?
Vad stoppar alfastrålning?
Vad stoppar betastrålning??
När upptäcktes radioaktiviteten?
Vem upptäckte radioaktiviteten?
Vilket ämne blir uran när det har sönderfallit i många år??
Källor En stor källa som jag använt mig mycket av är min lärare Karin Hallberg, som har berättat och visat hennes kunskaper för mig. Jag har också använt mig av Wikipedia (icke joniserande strålning) och jag vet att det kan vara en tveksam källa så jag har också kollat på strålsäkerhetsmyndighetens hemsida. Har också använt mig av NE, Vattenfall (alfastrålning) och Vattenfall (gammastrålning).
Jag har självklart använt andra sidor men dessa är de som har hjälpt mig bäst och sen som sagt så har jag fått mycket av min fakta från min lärare Karin.